让传感器动起来我国科研团队研收回脑机接口灵敏电极 (让传感器动起来的软件)

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新华社深圳9月18日电（记者陈宇轩）我国科研团队研收回了一种柔性纤维电极，植入生物大脑后，其运动可以受人工控制，还可以在生物肌肉组织内终年发扬作用，为技术提供了新型传感工具。

这是记者17日从中国迷信院深圳先进技术研讨院了解到的。相关研讨效果于北京时期9月17日23时在线宣布于声威学术期刊《天然》。

在脑机接口系统中，衔接电子设备和大脑的电极，是采集脑电信号的中心部件。以后，传统柔性电极在植入大脑后，普通是在固定位置采集有限信号，无法灵敏调理。

为了更好地采集信号，科研人员心愿电极能够动起来。对此，中国迷信院深圳先进技术研讨院、厦门大学、东华大学的科研人员在电极的结构和制备工艺上展开了创新。

据中国迷信院深圳先进技术研讨院研讨员刘志远引见，为了研制出这种长得像蚯蚓、可受人工驱动的柔性纤维电极，科研人员把超薄柔性聚合物上的二维电极阵列，卷曲成一根直径仅约200微米的纤维，并在这根细微的“蚯蚓”身上，集成了60个独立的生物电信号采集通道。同时，科研人员还在“蚯蚓”头部嵌入了一个庞大的磁感应元件，使得“蚯蚓”能够在外部磁场的引导下前行、转向，精准到达目的区域。

科研人员已在兔子大脑实验中验证了这种柔性纤维电极的运动才干，在大鼠实验中验证了其在体内肌肉组织中的终年任务才干。

刘志远表示，随着技术的进一步展开，这种柔性纤维电极有望为脑机接口、自动假肢控制、癫痫病灶定位、慢性神经疾病控制等临床需求提供更灵敏、更微创、更自动的处置方案。

[35] 脑机接口系统柔性电极

脑机接口系统柔性电极

脑机接口（BCI）系统作为衔接大脑与外部设备的桥梁，近年来遭到了普遍的关注和研讨。其中，电极作为脑电活动检测和传递的关键组件，其性能直接影响着BCI系统的效率和安保性。传统的刚性电极由于杨氏模量不婚配、对人体潜在损害以及信号质量随时期降高等疑问而遭到限制，因此，柔性电极的开发成为了以后研讨的热点。

一、柔性电极的优势

柔性电极相较于传统刚性电极具有清楚的优势。首先，柔性电极能够更好地顺应大脑外表的曲率，增加了对大脑的机械损伤。其次，柔性电极具有更高的信噪比（SNR），能够提供更明晰、更准确的脑电信号。此外，柔性电极还具有更普遍的运行前景，如神经修复、神经调理、神经迷信等范围。

二、柔性电极的分类

柔性电极可以依据资料、结构、制造工艺等方面的不同启动分类。以下是一些经常出现的柔性电极类型：

三、柔性电极的制造工艺

柔性电极的制造工艺多种多样，以下是一些经常出现的制造工艺：

四、柔性电极的运行前景

柔性电极在BCI系统中的运行前景宽广。首先，柔性电极可以运行于神经修复范围，经过植入大脑外部或外表，成功神经信号的记载和抚慰，协助恢复患者的沟通和运动性能。其次，柔性电极还可以运行于神经调理范围，经过调理神经信号的强度和频率，改善患者的心思阻碍和疾病症状。此外，柔性电极还可以运行于神经迷信范围的基础研讨，为迷信家提供更准确、更牢靠的脑电信号数据。

综上所述，脑机接口系统柔性电极作为以后研讨的热点和难点之一，其开展和运行前景宽广。随着资料迷信、制造工艺和生物技术的不时提高，柔性电极的性能将不时优化，为BCI系统的开展和运行提供愈加坚实的基础。

“北脑二号”全链自研，填补我国高性能侵入式脑机接口空白

在往年的“中关村论坛”上，北京脑迷信与类脑研讨所整合北京地域在电极、芯片、算法和临床等跨学科优势团队，自研的“北脑二号”系统成功发布，这一效果填补了我国在高性能侵入式脑机接口范围的空白。

“北脑二号”系统由自研高通量柔性微丝电极、千通道高速神经电信号采集设备、实时编解码算法等关键技术构成，成功了全链路系统构建。该系统在全球初次成功猕猴经过意念控制对二维运动目的的脑控阻拦，处置了大规模单细胞信号常年稳如泰山记载和实时解码的国际前沿难题。这一打破性的进度为更自然、更灵敏的新一代神经假肢的开发等临床运行奠定了坚实的基础。

在“北脑二号”系统的演示中，一只绑住双手的猴子经过颅内植入的柔软细丝薄膜和“意念”控制机械臂，成功抓住了“草莓”。这一场景不只展现了系统的弱小性能，也预示着脑机接口技术在未来康复医疗范围的庞大潜力。

“北脑二号”的柔性电极在有效通道数、常年稳如泰山性等目的上均到达了国际抢先水平。与硬质电极相比，柔性微丝电极在植入猕猴脑内一年后，仍能准确采集到脑电信号。这一特性使得“北脑二号”系统能够更长时期、更稳如泰山地记载和剖析大脑活动，为科研和临床运行提供了有力的支持。

此外，“北脑二号”还采用了基于前馈控制战略的生成式神经解码算法，能够精准解析大脑意图，在大脑皮层神经活动与运动参数之间树立准确映射。这一算法的运行使得系统能够更准确地了解大脑的指令，并做出相应的反响，从而提高了系统的性能和牢靠性。

目前，“北脑二号”系统已在猴子颅内稳如泰山植入将近一年，并已启动了约10例猴子实验。这些实验不只验证了系统的稳如泰山性和牢靠性，也为后续的临床运行提供了珍贵的阅历和数据支持。

值得一提的是，“北脑二号”的上一代产品“北脑一号”智能脑机系统也已构建成功，并聚焦于半侵入式采集脑皮层电信号。该系统目前已进入临床研讨阶段，将在运动与言语阻碍的性能替代与康复等方面为患者带来更有效的治疗和康复方案。

与非侵入式脑机接口相比，侵入式脑机接口系统对“安保性、稳如泰山性”有着更高的要求。此前，我国的成功案例多聚焦于半侵入式脑机接口产品。但是，“北脑二号”系统的成功发布标志着我国在侵入式脑机接口范围取得了新的打破，为未来的科研和临床运行开拓了新的路途。

展望未来，随着“北脑二号”系统的不时完善和推行，科研团队将向着脑机接口微型化、无线化、全植入的方向展开研发任务。这将为脑机接口技术的临床运行提供愈加方便和高效的处置方案，为患者带来更好的治疗效果和生活质量。

同时，脑机接口技术作为衔接理想全球与数字全球的关键入口，也是构建元宇宙时代的中心技术底座。经过大脑与电脑的衔接，人们可以在虚拟全球中自在地失掉信息、展开社交，甚至失掉味觉、触觉等多种感官的体验。因此，“北脑二号”系统的成功发布不只填补了我国在高性能侵入式脑机接口范围的空白，也为我国在元宇宙时代的开展奠定了坚实的基础。

全球范围内，脑机接口技术的创新和开展正在减速推进。中国作为展开脑机接口科研项目最多的国度之一，科研产出规模大且增速快。未来，随着技术的不时提高和运行范围的不时拓展，脑机接口技术将在医疗、教育、文娱等多个范围发扬关键作用，为人类社会的开展带来深远的影响。