我国脑机接口技术临床转化获重大突破 难治性癫痫治疗迈入精准调控新阶段

近年来,药物难治性癫痫仍是神经疾病诊疗中的突出难题。

临床上,一部分患者对常规抗癫痫药物反应有限,发作反复、伴随不同程度意识障碍,影响学习、工作与生活质量,且长期反复发作还可能增加意外伤害等风险。

如何在保证安全的前提下更有效地减少发作、改善功能状态,是多学科共同关注的方向。

从现实看,难治性癫痫治疗之所以面临瓶颈,与其病理机制复杂密切相关。

癫痫并非仅由单一“病灶”驱动,发作往往牵涉多脑区协同异常,呈现网络化特征;同时患者个体差异明显,不同脑区之间的连接方式、同步特征、参与发作的关键环节并不相同。

传统以“局部定位—处理局部”为核心的路径,虽然在部分病例中有效,但对一些网络参与度高、病灶边界不清或功能区受限的患者,仍难以兼顾疗效与安全。

基于脑电信号的深层解码与网络建模,被视为突破上述困境的重要抓手。

在这一背景下,重庆脑与智能科学中心联合陆军军医大学新桥医院、重庆大学医学院、复旦大学华山医院及相关企业等单位开展协同攻关,依托国家“两重”项目、重庆市基础设施建设项目以及科技创新项目资助,在脑机接口意识解码与调控方面取得阶段性成果。

相关研究近日发表于《Science Translational Medicine》,为难治性癫痫精准治疗提供了新的证据链与技术路线。

据研究团队介绍,研究使用颅内脑电图监测技术,对51名药物难治性癫痫患者的大脑活动进行系统分析。

团队重点关注一种特定高频振荡信号,即快速涟漪波(fast ripple,频率约250—500赫兹)。

分析显示,该信号在发作相关阶段的活动特征与患者意识障碍的严重程度呈高度相关性,可望作为反映病情严重程度与发作影响的重要神经标志物。

对临床而言,这意味着癫痫相关评估有望从“症状表述”进一步走向“可量化、可追踪”的客观指标体系。

进一步地,团队以快速涟漪波的跨脑区同步性为线索,构建癫痫相关的功能网络图谱,并在个体层面识别每名患者大脑中独特的“网络关键节点”。

研究运用节点介数中心性等网络分析方法,尝试从全脑连接关系中找出对异常传播起“枢纽”作用的关键部位,并将其作为神经刺激的潜在靶点。

与单纯围绕发作起始区进行刺激不同,关键节点策略强调在网络层面阻断或调节异常活动的传播与耦合,体现出从“点”到“网”的思路转变。

研究数据表明,在接受关键节点刺激后,87.5%的患者癫痫发作频率降低50%以上,部分患者获得最长10.5天的无发作期。

与此同时,安全性指标也显示出积极信号:与临床常用的发作起始区刺激相比,关键节点刺激诱发癫痫的概率仅为10%,明显低于前者的47.5%。

此外,研究还观察到关键节点刺激可改善患者慢波睡眠比例,且不影响睡眠期间的正常脑电活动。

对许多癫痫患者而言,睡眠与发作存在复杂关联,睡眠结构改善可能对长期康复产生正向作用,这也为后续临床应用拓展提供了依据。

从影响层面看,这一研究带来的价值不仅在于疗效数据本身,更在于其呈现的诊疗范式升级:从针对局部病灶的处理,迈向针对全脑异常网络的个性化精准调控;从固定靶点的同质化方案,走向“以人定策”的精细干预。

这一变化与当前神经调控技术的发展趋势相契合,也为脑机接口技术从实验室验证迈向临床应用提供了可复制的路径框架。

值得关注的是,研究提出并实践了“信号解码—网络建模—靶点识别—精准干预”的技术链条。

该链条强调从临床可获取的神经信号出发,通过计算建模提炼关键机制,再回到临床形成可执行的干预策略,体现出跨学科协作与工程化思维。

业内人士指出,如果这一范式在更大样本、更多中心、更多场景中得到验证,未来有望向其他神经系统疾病的评估与治疗延伸,例如与意识障碍、睡眠调控、神经精神相关功能异常等方向结合,形成更广阔的应用空间。

面向下一步工作,仍需在对策层面持续发力。

一方面,要进一步开展多中心研究与长期随访,评估不同患者群体中的稳定性、可重复性以及长期安全性;另一方面,需推动设备、算法与临床流程的标准化,建立更适配临床的操作规范与评价体系,降低技术使用门槛。

同时,还应强化临床伦理与风险管理机制,确保在神经调控介入中对功能影响、隐私保护和知情同意等关键环节形成可落实的制度保障。

据悉,该项目已获得重庆市科技局创新专项支持,未来将继续深化与本地高校、医院及科研机构的协同,推动关键技术迭代和产品转化进程。

随着政策支持、科研能力与临床需求加速汇聚,脑机接口等前沿技术在医疗领域的应用正在从“能不能做”转向“如何做得更安全、更有效、更普惠”。

这一突破性成果不仅体现了我国在脑科学和脑机接口技术领域的创新实力,更彰显了产学研医深度融合的强大效能。

从实验室到临床的成功转化,为我国在全球脑科学竞争中占据制高点奠定了坚实基础,也为无数患者家庭点亮了希望之光。

随着技术的不断完善和推广应用,这项创新成果必将为人类战胜神经系统疾病贡献更大力量。