【ZiDongHua 之“创新自化成”标注关键词：华科大；脑机接口；临床试验；意念控物；医疗科技 】

实现意念控物！华科大脑机接口临床试验获进展

　　身体被困、四肢难动

　　意识却始终清醒

　　这是无数瘫痪患者日复一日的困境

　　在华中科技大学同济医学院

　　附属同济医院的病房里

　　一场关于意念与躯体的探索

　　正在悄然开展

　　在这场病房与实验室的接力攻坚中

　　脑机接口正在尝试为

　　“大脑清醒、身体沉睡” 的人们

　　搭建一座特殊桥梁

　　当脑海中生出抬手、抓握的念头

　　信号跨越受损的神经链路

　　让被锁住的肢体

　　听见来自大脑的呼唤——

　　被锁住的身体

　　第一次回应了大脑的呼唤

非侵入式脑机接口研究现场。

　　病房窗帘缓缓拉开，阳光漫进来。

　　10月的一个清晨，熊先生坐在同济医院康复室里。

　　头上那顶布满传感电极的脑电帽，像一顶轻巧的“意念翻译器”，无声捕捉着大脑每一次“想动”的信号。熊先生集中精神，心底默念：抬手。原本无法抬起的右手，缓缓扬起，动作幅度15度。紧接着，他试着去抓眼前的网球，手指一点点收拢，稳稳攥住那颗小球。

　　一年前那场凶险的脑出血掐断了他的神经链路，右臂瘫垂身侧，木然不动。

　　“我现在终于可以感受到身体和大脑重建了连接。”他的眼眶湿润了。被锁住的身体，开始回应大脑的呼喊。

　　熊先生的遭遇，是国内数百万脊髓损伤、中风偏瘫患者的共同困境：意识完好，可连接大脑与躯体的“生物信号线”中断。传统医疗手段很难修复损毁神经，医者与科研人员将目光投向脑机接口。

　　今年8月，在同济医院康复室静谧的空间里，熊先生戴上一顶布满电极的脑电帽。100多枚电极细密贴合头皮，默默捕捉大脑中稍纵即逝的微弱神经信号。专用导线一端连着脑电帽，一端连着体外电脑。电脑里的算法软件，在毫秒间将脑电信号转化为数字指令，无线传导给佩戴在熊先生右手上的气动手套。

　　此后的两个月，脑机交互训练成了熊先生的固定功课。端坐凝神，他在脑海中无数次发出抬臂、握拳的指令。心念所至，气动手套便随之响应，稳稳托举起那只软瘫无力的右手，反复屈伸。坚持终有回响，右臂慢慢苏醒，从失能到能够在辅助下完成抓握，渐渐生出主动发力的迹象。

　　同济医院神经内科副主任医师张萍解密道，肢体的复苏并非受损神经元的再生。一场看不见的蜕变，在大脑深处发生。

　　相较于传统康复训练，这套脑机接口系统搭建起“中枢-外周”闭环训练模式。当熊先生在脑海中产生抬手等想象时，大脑皮层便会生成专属的脑电信号。脑电帽实时采集捕捉，以毫秒级速度解码运动意图，驱动气动手套带动手部肌肉、末梢神经同步运作。

　　张萍补充道，这种训练，持续强化大脑“意念”与肢体“动作”的深度关联。在双向反馈作用下，大脑内部开始了重塑，受损区域周边的健康神经元主动履职，残存的运动网络持续被激活，全新的运动指令通路逐步搭建成型。

　　大脑在重复训练中不断确认、记忆，逐步认可这套运动模式。日复一日的坚持，让大脑慢慢重拾对患侧肢体的调控能力。

　　“状态稳步向好。”熊先生说，“我看见了希望。”

　　脑电帽在熊先生的大脑与外部间架起一座“桥”。而胡女士的“桥”，是一枚埋入颅骨的芯片。

　　8月3日，同济医院党委书记、神经内科唐洲平教授，神经外科舒凯教授和胡峰副教授组成团队，完成华中首例全侵入式脑机接口植入手术。

　　他们在高位截瘫的55岁胡女士颅骨上扣植一枚芯片，通过1厘米的微小骨窗，将芯片尾端延伸出的“触角”——8根厚度仅2至3微米、集成256通道的国产超柔性电极，植入大脑皮层运动区。芯片和电极可在毫秒之间捕捉“想要行动”的神经信号，无线传输至体外电脑里的算法软件。算法软件迅速翻译成数字信号，驱动体外设备移动光标。芯片、算法软件、体外设备搭建起一座数字桥梁。

　　术后一个月，胡女士已能用“意念”控制光标，玩“俄罗斯方块”。

　　熊先生和胡女士的经历，分别代表脑机接口的两条主要技术路径。非侵入式是“温和的修复者”；侵入式是“精准的调控者”。两条路，思路一致：读懂大脑的“语言”，绕开损毁的神经通路，恢复与外界的交流。

　　“人的身体是一套闭环：大脑发令，肢体执行，感知再传回大脑。疾病或创伤会在这条链条上留下两处断点。”张萍介绍，一处断在中间：念头有了，路却堵了。脑机接口在这里当“搭桥者”，跳过坏掉的神经，让想法变成行动。另一处断在源头：手脚是好的，但大脑这个“总指挥”乱了。这时脑机接口就不只是传命令，更像一位陪大脑训练的教练，通过一次次精准刺激和配合练习，帮它找回秩序。

　　“身体困于床榻，思想却不曾被禁锢。这份被病痛困住的无力，正是我们想要破解的难题。”唐洲平说，脑机接口并不能修复受损脊髓、彻底根治瘫痪。它做的，是搭桥。这项处在临床研究阶段的技术，在患者身上，透出了一束微弱却珍贵的光。

驱使动作的意念

藏在大脑的哪一道沟壑里

脑机接口手术前，专家团队仔细核对实施方案。

　　脑机接口要把大脑意念传递出去，首先要找到意念藏在大脑的哪里。而人类大脑是宇宙间已知最复杂的器官，860亿个神经元如同漫天星辰，每一个细胞又通过成千上万的突触相互连接，编织成一张密不透风的巨大网络。每一次念头闪过、每一次抬手的想象，无数电信号与化学递质就在沟壑纵横的脑皮层间飞速传递。

　　近百年来，医学界依靠“标准大脑功能图谱”划分运动、语言等对应脑区，但脑部创伤会硬生生扯断患者原本正常的神经通路，经典模板并不适用。

　　如何在大脑沟壑里找到属于患者个人专属的功能靶点？同济团队尝试为每一位患者绘制一套大脑“导航地图”。

　　2025年5月，一场充满悬念的实验上演。康复室内悄然无声，只有仪器指示灯的微光闪烁。偏瘫患者向先生闭目凝神，屏幕前的医护人员紧盯画面，静静等候颅内那一丝转瞬即逝的神经波动。

　　向先生头戴一顶看似普通的尼龙头套，其内却暗藏玄机。这款特制脑电帽，有一副灵敏的“耳朵”，还有一双洞察秋毫的“眼睛”。

　　脑电帽上搭载的32通道脑电系统有着极其灵敏的听觉，在意念诞生的毫秒之间，迅速“听”到脑电信号发出的声响。但它的缺点显而易见：只能锁定时间，无法确定空间。这时，90通道近红外系统完美补位。

　　原来，大脑有一套生理定律：脑区越活跃，血流量就越高，氧合血红蛋白浓度也随之升高。依靠这一特质，90通道近红外的“火眼金睛”可实时监测颅内血氧浓度变化，快速精准锁定目标所在位置。

　　在唐洲平的引导下，向先生静心沉气，在心底反复构想一个简单的动作：右手拿起杯子。

　　意念萌生的刹那，32通道脑电立刻竖起“耳朵”，抓住意念升起的瞬间；90通道近红外则瞪大“眼睛”，同步锁定目标位置。两者协同，极速捕捉、放大、解析微弱的神经电信号。一旁的电脑屏幕上，脑部热力图实时更迭：向先生左侧大脑的运动功能区，骤然晕开一片深红；其余脑区仅覆着一层淡红。大脑神经的活跃层次、强弱差异，一目了然。

　　唐洲平兴奋地说，“一耳一眼”互补，时间空间配合，两套系统数据实时联动、双向校准、互为支撑。藏在纵横沟壑里的大脑意念，终于被精准破译，为脑机接口技术打通了最关键的一环。

要微创

还是要足够多的信号

侵入式脑机接口手术现场。

　　脑机接口在实验室近乎完美的演示，一旦进入鲜活的人体，一切充满变数。

　　人的脑组织浸泡在脑脊液里，随呼吸、心跳持续微动，导致本就十分微弱的神经信号，随时可能被淹没。

　　接踵而至的一道现实难题，藏在芯片设计的逻辑里。植入脑内的芯片上分布着许多如“探头”般的微小金属触点，即电极。每个电极捕捉到的神经电信号，都需要一条通道向外传输。

　　矛盾就此摆在面前：想要集成电极与通道，芯片的体积就得大，手术创面随之扩大，颅内出血、感染等风险便会急剧升高。反之，如果芯片小巧，其搭载的电极、通道数量便会“缩水”，机器能够读懂的大脑指令十分有限。患者只能完成移动光标等简单动作。

　　院内，神经内外科、康复等多学科医生扎根病房，“打捞”起一堆实验室很难预判的痛点。这些痛点被整理成需求清单交给工程师。研发路上满是拉锯，常常刚看到一点曙光，下一轮试验就将之全盘否定。医工团队一遍遍调校电极薄膜的柔韧度，一次次验证材料在颅内环境下的安全边界。

　　2025年8月，舒凯团队联合深圳微灵医疗科技公司，成功研发出一枚仅10微米厚的柔性高密度电极。它可以像保鲜膜一样柔顺地贴附在大脑皮层表面，凭借256个采集通道，实时精准捕捉脑电信号。

　　“这打消了一个真实的临床顾虑，医生敢用了。”胡峰感慨。目前，这枚“电子蝉翼”已陪伴100多名脑肿瘤患者闯过高难度开颅手术，为后续脑机接口的临床探索铺平了道路。

身体里慢慢有堵墙

机器在失灵

　　在同济医院脑机接口门诊，专家正接诊患者。

　　临床真实随访，又泼来一盆冷水。

　　团队发现了一个无奈的规律：几乎所有受试者，术后短期的脑电信号都反馈灵敏。可随着时间推移，信号会一点点变弱，最终让精密的脑机设备失灵。

　　“人脑似乎在悄悄拒绝外来的采撷。”同济医院神经外科王煜教授说，硬质电极拾取的信号清晰稳定，但对人体而言，它是外来异物。一旦电极植入颅内，大脑胶质细胞会快速聚集、层层包裹，像身体自发筑起的一道致密防护墙，慢慢隔绝电极与神经元的连接。

　　“如果不解决胶质增生，芯片设计得再精巧，也只是短期演示的试验品，无法进入临床。”同济医院院长、武汉市脑机接口临床转化技术创新中心理事长胡俊波坦言。

　　僵局被打破，是在一次复盘会上。

　　屏幕亮起，唐洲平把一张张脑组织病理切片投到大屏上。画面里，层层增生的胶质瘢痕死死缠裹电极，隔断了神经交互通道。

　　那一刻，所有人心里都清楚：只优化芯片，已经走不通了。

　　自此，病房与实验室开启了一场高频的攻坚接力。

　　为追踪瘢痕生长规律，团队将不同材质、不同柔韧度的电极逐一植入实验猴子颅内。科研人员日复一日蹲守记录，紧盯每一次微弱衰减，所有样本第一时间送入实验室。武汉沃亿生物有限公司科研人员逐张拆解病理切片，完成高精度光学扫描。一帧帧还原瘢痕增厚的完整演化过程。

　　观测证明：只要异物留置颅内，瘢痕增生就无法避免。

　　老路走不通，就走新路。在无数次研讨碰撞后，一套极具颠覆性的思路破壳而出。

　　同济医院联合清华大学，利用超声技术在颅骨局部形成不足1毫米的微孔，将脑电信号从微孔引出。“这一颅骨改性技术有望减少传统颅内植入带来的异物反应、瘢痕包裹等风险，为脑机接口技术发展开辟新方向。”王煜信心满满地说。

一套算法

如何读懂不同的大脑

　　即便一个个难题被攻克，一道决定技术能否走向大众的终极关卡，依旧横亘在眼前。

　　“每个人的大脑形态、颅内环境各异。我们要做标准化产品，面对的却是千人千脑，这是技术转化最大的卡点。”武汉衷华脑机融合科技发展有限公司研发总监黄玉钊深感前路艰难。

　　病区训练室成了医生、工程师压力最大的地方。2025年6月，“衷华脑机”算法工程师胡炫烨守在病床边，陪着患者日复一日开展意念训练，一点点抠出有效信号。

　　医生轻声下达指令：“想象抬手。”

　　屏幕呈现出截然不同的脑电图形。

　　“为什么同样的动作，两个人的大脑反应完全不一样？”看着反差极大的数据曲线，团队成员眉头紧锁。一遍遍对照复盘，大家看清残酷现实：相同意念，不同患者大脑里被激活的神经元集群不同；即便是同一个人，在疲惫、激动状态下，脑电信号也会发生波动。全靠从零训练，时间成本高企，很难规模化推广。

　　焦灼与无力，弥漫在病房里。复盘会上，胡峰一句感慨戳中了所有人的痛点：“我们救得了个别人，救不了所有人。”

　　团队成员心里无比清醒：依靠人工贴身陪护、从零训练、单独建模，只能成就极少数患者的个案奇迹。极致的个性化适配，反而成了技术规模化普及的最大枷锁。

　　一次头脑风暴会上，唐洲平抛出全新构想：与其死守单人极致精准，不如依托海量临床数据，训练出通用基础模型，打造一套可灵活微调的“信号钥匙胚”。

　　这彻底扭转了研发方向，团队推翻原有算法逻辑。白天，医生全程紧盯患者，捕捉专注、疲惫等不同状态下的原生脑电信号；深夜，实验室灯火长明，工程师对着海量数据反复拆解、比对。无数模型被推倒重来，无数轮算法迭代优化。

　　历经数十轮打磨，适配千人千脑的“多模态迁移学习算法”最终成型。面对不同患者，只需小幅微调参数，即可快速匹配专属脑特征。

　　目前，该技术已顺利完成动物实验，为脑机接口实现长期、稳定、安全的人机共生，撕开了最关键的一道突破口。

　　“植入材料的生物相容性，以及大规模临床验证的数据积累，仍是脑机接口从临床研究走向规模化应用必须直面的问题。”华中科技大学医疗装备科学与工程研究院院长、同济医院脑机接口研究院执行院长王桂华坦言，“普通大众对颅内植入电极心存顾虑，跨越这道心理门槛，同样难以一蹴而就。”

　　“这场竞速没有退路。”身兼华中科技大学脑机接口研究院院长的唐洲平坦言，“努力的答案不在宣传片流畅的演示画面里，而在那些被禁锢的躯体重新寻回行动的瞬间。”

　　肉身或许会被疾病禁锢，但人的意志，始终在寻找向外触摸的通道。

　　从脑电帽到植入芯片

　　从接力攻坚到医工交叉

　　华科大同济团队

　　在脑机接口的漫漫长路上持续探索

　　直面技术险阻

　　用科研微光托举起病痛中的期盼