红星观察丨当孤独症、阿尔茨海默病、脑胶质瘤遇上脑机接口，成都科研改变医学图景

在电影《黑客帝国》中，高度发达的人工智能和机器，利用脑机(nǎojī)接口将人类(rénlèi)囚禁于虚拟世界，未被(bèi)囚禁的人类也利用脑机接口技术，潜入虚拟世界奋起反抗。这部电影留下的不只是银幕上的震撼，更(gèng)在现实世界激起深远的哲学思考和对科技的无限遐想。 如今(rújīn)，科幻正照进现实。 大洋彼岸，埃隆·马斯克的(de)Neuralink公司正加速推进人脑与机器(jīqì)的融合试验，数度引起轰动；在中国，脑机接口技术快速突破，尤其在医疗领域(lǐngyù)已走在世界前列。 红星新闻记者近日经过多日走访观察到，脑机技术也正在成都悄然落地。一批创新企业和科学人员持续(chíxù)攻关，突破性的(de)成果不仅改变了医学图景(tújǐng)，也为这座拼搏奋进的创新之城注入新的活力。 去年，一对瑞典夫妇带(dài)着(zhe)他们的小儿子Axel（化名），辗转来到成都，寻找希望。 Axel是(shì)一名孤独症(gūdúzhèng)儿童。这种疾病让患儿常年处于社交障碍、行为刻板、情绪焦虑的状态(zhuàngtài)。“已经没有其他选择，我觉得这是最好(zuìhǎo)的办法。”Axel的父亲说，国外也有训练的方法，但在成都，还有数字化的治疗方式可选。 ▲来自瑞典(ruìdiǎn)的一家三口 他们抵达的，是成都前沿类脑人工智能创新(chuàngxīn)中心，这里的科学家研发出了一批前沿科技。其中“孤独症脑机辅助诊断系统”诊断准确率超过90%，获批二类医疗器械；“孤独症精准神经调控(tiáokòng)技术”在改善(gǎishàn)孤独症儿童(értóng)社交、语言和行为方面有显著效果(xiǎnzhùxiàoguǒ)，治疗响应率超过80%。 在完成(wánchéng)20次治疗后，Axel的(de)(de)父母接受了采访，此时Axel的病情已显著改善。“第一次明显的变化，大概是在完成第8次治疗时。”父母说(shuō)，Axel重新在秋千上玩了起来，并对(duì)旁人表现出兴趣，“他很多年都没这样过了。”随着治疗的深入，Axel变得像个正常的小孩子一样，逛街时脸上带着微笑，他的焦虑表现也大为(dàwèi)缓解。 “你们非常棒！”这(zhè)对瑞典夫妇向科研人员表达了深深谢意。他们还建议(jiànyì)，若能研发(yánfā)出一款可远程语音训练的App，就可对患儿进行远程治疗，“因为回到瑞典，我们无法像在中国(zhōngguó)一样进行干预（治疗）。” ▲用于治疗的脑机(nǎojī)接口设备 成都前沿类脑人工智能创新中心主任冯睿，向记者介绍了(le)其中的奥秘。治疗过程中所(suǒ)使用的无线干(gàn)电极脑电记录仪，仪器上的干电极就像8个“爪子”，触角可以轻松透过头发与头皮接触。开启监测后，屏幕上的脑电信息(xìnxī)随着监测进行波动，并在后台形成专业报告，“该(gāi)系统的准确率达到了91.67%，可以有效辅助医生进行诊断。” 另一个“∞”形状的靶向经颅磁治疗仪，则通过人工智能定位患儿脑部异常神经环路，用磁脉冲精准调控认知(rènzhī)功能。“就像为大脑做一场无声的调音(tiáoyīn)，让紊乱的神经乐章重回(zhònghuí)和谐。”冯睿比喻道。这两项技术不仅填补了国内空白，更被(bèi)中国残联列为科技助残优秀案例。 ▲冯睿团队也同步(tóngbù)采用传统的治疗方式 同时，冯睿团队也同步采用传统的(de)治疗方式。近日记者看到，其中心有数个(shùgè)治疗室，工作人员们对孤独症儿童们展开语言、社交(shèjiāo)、音乐等疗法。 据悉，该项研发成果已(yǐ)作为惠民民生项目，在成都市锦江区的13个社区卫生服务中心试点，针对24月龄—48月龄的适龄儿童免费进行一次脑功能(gōngnéng)筛查。目前，已服务2000余名(yúmíng)孤独症儿童。 助力阿尔茨海默病早筛(shāi) 冯睿团队使用的设备，是(shì)一种非侵入(qīnrù)式的脑机接口。在四川大学华西医院，智能可穿戴老年健康管理系统(xìtǒng)实验室主任、特聘研究员江宁所带领的研发团队，也(yě)研发了一种超短延时非侵入式脑机接口，能在300毫秒(háomiǎo)以内探测出人的运动意识，是目前世界上最先进的非侵入式智能康复系统的核心技术。 该项目命名为“天鹅湖”，主要应用于(yú)老年健康领域，尤其在筛查和治疗阿尔茨海默病的场景中具有(jùyǒu)应用潜力。他告诉记者，我国健康老龄化面临重大挑战，大量老年人有各种各样的慢性病，其中21.6%存在ADL（日常生活(rìchángshēnghuó)活动能力）受限、20.8%患轻度认知障碍、阿尔茨海默病达到5.3%。另外还存在着农村老年人慢性病增幅(zēngfú)更大，但知晓率/治疗率比城市低10%至(zhì)15%等一系列(yīxìliè)问题。 ▲非侵入式脑机接口(jiēkǒu)“魔笛” 据悉(jùxī)，全球每3秒即新诊断1例阿尔茨海默病，中国患者最多，约1507万。阿尔茨海默病进展快(kuài)、无特效药、病程(bìngchéng)不可逆，给患病者和照护者造成了严重的痛苦和负担。对此世界卫生组织建议：要早筛(shāi)、早诊、早干预。 “非(fēi)侵入式脑机接口技术，有望对包括阿尔茨海默病在内的老年慢性病实现‘一头’和‘一尾(yīwěi)’管理。这一突破，主要通过面向社区和家庭的老年慢病早筛和院外康复治疗实现。”江宁介绍(jièshào)，所谓“一头”“一尾”，就是将筛查(shāichá)和治疗从医院搬到社区和家庭，实现“普筛+早筛+非药物干预”闭环。而“天鹅湖(tiānéhú)”具有使用门槛低(dī)、成本低、效率高等优点。 以面向社区的早筛为例，传统的筛查方式十分耗时，往往要花1小时以上，这显然不可能大面积筛查。江宁(jiāngníng)团队在2022年7月开始开展社区居住老年人群研究，参与人数超过(chāoguò)3000人，仅用4个电极、5~10分钟(fēnzhōng)的测试(cèshì)，就可实现超过90%的筛查灵敏度，实现快速精筛(jīngshāi)。 非侵入式(shì)脑机接口在轻度认知障碍(rènzhīzhàngài)的干预治疗环节，也能发挥作用，江宁团队已经开展了相关对照研究(yánjiū)。此外，江宁团队研发的非侵入式脑机接口“魔笛”，一个看起来(kànqǐlái)像头盔的器械，可用于脑卒中康复(kāngfù)；而一个长得像智能手环、名为“胡桃夹子”的器械，可用于肌少症的早筛康复。 脑机接口技术主要分为非侵入和侵入式两种，前者(qiánzhě)安全、易操作，后者则通过在大脑皮质植入电极，实现更高精度、更复杂的神经控制功能。日前，一场侵入式脑机接口手术在四川大学(sìchuāndàxué)华西医院(yīyuàn)顺利实施，手术团队借助侵入式脑机接口技术成功将病人(bìngrén)的脑胶质瘤切除。 华西医院神经外科副教授杨渊通过手术(shǒushù)视频，向记者展示了其中的(de)细节：只见8行8列共64个电极点(diǎn)组成的电极片，紧贴患者的脑组织，采集信号。肿瘤的电信号(diànxìnhào)与正常神经元的电信号有所不同，手术团队对采集的信号进行解码，辅助判断肿瘤与正常神经元的边界，提高对肿瘤的全切(quánqiè)率。 ▲杨渊介绍(jièshào)侵入式脑机接口 而传统的(de)判断方式，是医生通过影像学、超声、核磁共振等方式对(duì)(duì)肿瘤边界进行结构性的主观判断。而想要精确地划分脑部功能区，还需要在术中唤醒患者，对其脑部进行电刺激，这个过程无疑对患者来说是痛苦的，甚至很可能引发癫痫(diānxián)。 杨渊告诉记者，其在2019年于海外留学归国后，华西医院里还没有(yǒu)用于外科手术的(de)脑机接口设备，他(tā)在神经外科学科主任毛庆的带领下探索脑机接口技术。随后他遇到了归国的江宁研究员和何家源研究员，志同道合的他们有了相见恨晚的感受，于是组建(zǔjiàn)团队，开启从(cóng)0到1的技术攻关。 “那时候我们买不到电极(diànjí)片，但办法总比困难多。”杨渊(yángyuān)说，如今国内科创企业有了生产电极片的能力，这是(zhèshì)硬件；华西医院的创新团队则开发了软件，其算法全球领先，“这些完全(wánquán)是从0到1的技术创新。” 毛庆则告诉记者，脑胶质瘤(jiāozhìliú)是两大“癌王”之一，致残率、死亡率很高，对病人造成了严重的负担。该项技术(jìshù)除了有相对安全、减少并发症(bìngfāzhèng)等优势之外，还有使用(shǐyòng)门槛低的优势，这有利于推广，下沉到各级别医院。 据央视报道(bàodào)，数据显示(xiǎnshì)2024年我国脑机接口市场规模已达32亿元，年增长率为(wèi)18.8%，预计2025年全年，这一数字将突破38亿元，到2027年将超过55亿元，年均(niánjūn)增长率保持在20%左右。 5月(yuè)12日，四川省经济和信息化厅等八部门联合(liánhé)印发《四川省脑机接口(jiēkǒu)及人机交互产业(chǎnyè)攻坚突破行动计划（2025—2030年）》（以下简称《行动计划》）。《行动计划》是四川推进(tuījìn)脑机接口及人机交互产业发展的指导性(zhǐdǎoxìng)文件，提出了(le)“着力打造全国一流的脑机接口及人机交互产业创新发展高地”，并明确了时间表和路线图。据悉，四川是全国第三个出台省级脑机接口专项产业政策文件的省（区、市）。 政策鼓励下，成都的脑机接口产业，路子越走越广。据悉，除上述两家机构，在四川脑科学与类脑(lèinǎo)智能研究院、四川省人民医院、成都市第四人民医院，各项创新脑机接口技术也(yě)被应用于改善失眠、大脑老化、帕金森病、阿尔茨海默(āěrcíhǎimò)病等领域(lǐngyù)。同时，毛庆也指出，四川脑机接口的生态处于初步阶段，尚需继续探索、完善(wánshàn)和追赶。 1999年，经典电影《黑客帝国》上映，引发人类深远的(de)哲学思考和对科技的无限遐想。江宁告诉记者，他从小就(jiù)爱看科幻电影，是国内第一批观看《黑客帝国》的影迷，电影带给他很深的震撼(zhènhàn)和启发，“那时候我刚大学毕业，就想做脑机(nǎojī)接口方面的研究。” 此前，郭帆(guōfān)导演告诉红星新闻记者，他做(zuò)科幻电影的价值之一，是启发青少年爱上科学。而(ér)《黑客帝国》之于江宁，就实现了这样的价值。 “我(wǒ)在追寻(zhuīxún)曾经的梦，一步一步实现科幻电影里的设定。”他说，“我们(wǒmen)希望通过研究，让大家远离阿尔茨海默病，在自然生命完结以前，有尊严地活着。” 红星新闻记者(xīnwénjìzhě) 王拓 摄影记者 周仕军 （下载红星新闻，报料(bàoliào)有奖！）