记者从北京脑科学与类脑研究所获悉，由该所资深研究员、智冉医疗创始人方英领衔的团队在侵入式脑机接口领域取得重要进展。对应的成果于2月5日发表于国际学术期刊《自然·电子学》，受到学界关注。脑机接口技术旨在在大脑与外部设备之间建立直接信息通道，被认为是人机交互的重要方向。但在临床应用上，此技术长期卡在一个关键难题：大脑并非静止不动，会随呼吸和心跳持续搏动，人在运动时还会在颅腔内发生位移与形变。传统线性电极难以实时顺应这种动态变化，容易出现电极移位甚至脱出，不仅影响神经信号采集质量，还可能带来炎症反应，限制了临床推广。 针对这一难题，方英团队经过多年研究，提出了高通量可拉伸电极架构。不同于传统线性电极主要依靠材料本体拉伸，新型电极采用应变解耦设计，将拉伸负载转化为弯曲与扭转变形，利用柔性电子薄膜结构极低的弯曲强度，将拉伸应力引导至低能量势垒的失稳变形中。该设计使电极能够随大脑搏动与颅内位移动态调整，从而提升长期稳定性。 为验证技术可靠性，团队选择在生理特征更接近人类的灵长类动物中开展系统试验。结果显示，可拉伸柔性电极在猕猴大脑中实现了长期稳定记录。更更，在植入256通道电极后，团队采集到257个单神经元信号，实现了对大脑运动意图的高精度解码。随后，团队在灵长类大脑中植入1024通道高密度电极，通道规模与国际知名企业的核心指标相当，并实现了大规模、高质量神经元信号的稳定采集。 国际同行对该研究给予积极评价。期刊审稿人认为，这项工作回应了生物电子器件脑内植入的多项关键问题，针对脑组织运动引发的电极移位与炎症反应提出了有效解决思路，在降低植入损伤的同时也缩短了手术操作时间。审稿人指出，研究展示了从柔性电极设计、植入方法到在体验证的完整链条，为大规模、长期神经接口提供了新的方案。 业内专家分析，相比传统刚性电极，柔性电极在力学性能上更接近脑组织，有助于提升植入器件的生物相容性，是脑机接口的重要基础技术。早在2015年，方英团队已在国际上率先证实侵入式柔性电极可在啮齿类动物大脑中实现长时程、高保真的神经元信号采集。但灵长类动物大脑的生理搏动和颅内位移幅度显著高于啮齿类，这使得在灵长类大脑中实现长期稳定交互成为该领域最具挑战的问题之一。此次研究在这一关键点上取得了实质进展。 据了解，这一核心技术突破也带动了相关产业布局。方英创立的智冉医疗是一家跨材料、微纳制造、人工智能与神经科学等领域的创新企业，正推进将相关科研成果转化为面向临床的产品。
从“能采集”走向“采得稳、用得久”，是脑机接口走向临床与产业化必须跨过的一道关口。可拉伸柔性电极在灵长类验证中展现的稳定性与高通量能力，显示我国在关键部件上正在形成更可复制的技术路径。面向未来，基础研究、工程验证与规范治理需要同步推进，才能让前沿成果更快转化为改善患者生活的可用方案。