2025-03-12 11:30:34
2025年(nián)年(nián)初(chū),上(shàng)海(hǎi)复(fù)旦(dàn)大学附属中山医院的无影灯下,一场见证奇迹的“神经搭桥”手术改写了医学史——两颗米粒大小的电极芯片被植入一名叫小林的34岁患者体内,竟让他瘫了两年的双腿“听懂”了大脑指令,让原本被判定为永远也站不起来的他“绝地重生”。
此后3个多(duō)月(yuè)间(jiān),复(fù)旦(dàn)大学科研团队又先后利用脑脊接口技术完成了3例临床概念验证手术,效果均显著。央视频、《人民日(rì)报(bào)》等(děng)主流(liú)媒(méi)体(tǐ)纷(fēn)纷(fēn)报(bào)道(dào)了(le)这(zhè)一(yī)重(zhòng)大(dà)突(tū)破(pò)。
如(rú)同(tóng)石(shí)子(zi)投(tóu)入(rù)平(píng)静(jìng)的(de)湖(hú)面(miàn),成(chéng)果(guǒ)在(zài)全球(qiú)医(yī)学(xué)界(jiè)掀(xiān)起(qǐ)了(le)巨(jù)大(dà)的(de)波(bō)澜(lán)。
那(nà)么(me),什(shén)么(me)是(shì)脑(nǎo)脊(jí)接(jiē)口(kǒu)技(jì)术(shù)?它(tā)和(hé)脑(nǎo)机(jī)接(jiē)口(kǒu)有(yǒu)何(hé)区(qū)别(bié)?这(zhè)项(xiàng)技(jì)术(shù)到(dào)底(dǐ)是(shì)黑(hēi)科(kē)技(jì)还(hái)是(shì)医(yī)学(xué)革(gé)命(mìng)?

小(xiǎo)林(lín)术(shù)后(hòu)12天(tiān),正(zhèng)在(zài)联(lián)合(hé)团(tuán)队(duì)指(zhǐ)导(dǎo)下(xià)开(kāi)展(zhǎn)康(kāng)复(fù)训(xun)练(liàn)(图(tú)片(piàn)来(lái)源(yuán)于(yú)复(fù)旦(dàn)大(dà)学(xué)官(guān)网(wǎng))
从(cóng)“不(bù)可(kě)能(néng)”到(dào)“可(kě)能(néng)”,瘫(tān)痪(huàn)治(zhì)疗(liáo)的(de)困(kùn)局(jú)与(yǔ)破(pò)局(jú)
在(zài)医(yī)学(xué)界(jiè),脊(jí)髓(suǐ)损(sǔn)伤(shāng)导(dǎo)致(zhì)的瘫痪一直被视为“不治之症”。当脊髓因外伤或疾病中断,大脑发出的运动指令便无法传递到肢体,患者逐渐失去对肌肉的控制,甚至可能永远被困在轮椅上。
据统计,中国现存脊髓损伤患者374万人,每年新增脊髓损伤患者约9万人。其中许多人正值青壮年,一场意外便彻底改(gǎi)变(biàn)了(le)他(tā)们(men)的(de)人(rén)生(shēng)轨(guǐ)迹(jī)。
脑(nǎo)脊(jí)接口技术,简单(dān)来(lái)说(shuō),医生在大脑和脊髓里植入一些很细小的电极,这些电极能捕捉大脑发出的“想动”的信号。然后,通过一种聪明的算法,把信号翻译成脊髓能懂的“语言”,再用电(diàn)刺(cì)激(jī)的(de)方(fāng)式(shì)传(chuán)递(dì)给(gěi)脊(jí)髓(suǐ)。这(zhè)就(jiù)像(xiàng)是(shì)用(yòng)一把钥匙打开了控制下肢运动的“锁”,让大脑的指令绕过受损的神经,直接告诉下肢“动起来”,从而让瘫痪患者重新获得行走能力。
这项技术的关键在于精准性与实时性。大脑的信号如同复杂的电波海洋,而脑脊接口技术需要在这片海洋中准确地捕捉到代表运动意图的特定波形。这不仅需要高精度的电极设备,更依赖于强大的人工智能算法。
复旦大学科研团队在全球首创的“三合一”脑脊接口技术,其特别之处就在于将大脑信号解码、电刺激优化和神经通路重建三大技术整合,形成一套高效精准的治疗体系。核心在于“稳、准、快”——团队开发的轻量级AI算法模型,如同“超级翻译器”,能快速将大脑的运动指令(如抬腿、迈步)转化为电刺激信号,传递给脊髓,确(què)保(bǎo)患(huàn)者(zhě)肢(zhī)体(tǐ)迅(xùn)速(sù)且(qiě)准(zhǔn)确(què)地(de)响(xiǎng)应(yīng),避(bì)免(miǎn)因(yīn)延(yán)迟(chí)导(dǎo)致(zhì)的(de)摔(shuāi)倒(dào)。同(tóng)时(shí),团(tuán)队(duì)利(lì)用(yòng)仿(fǎng)真(zhēn)计(jì)算(suàn)平(píng)台(tái)模(mó)拟(nǐ)人(rén)体(tǐ)运(yùn)动(dòng),提(tí)前(qián)筛(shāi)选(xuǎn)有(yǒu)效电刺激参数,跳过无效参数,让患者在手术当天即可抬腿,大幅缩短了康复时间等。
脑脊接口?脑机接口?别傻傻分不清楚
“脑脊接口和脑机接口是一回事吗?”脑脊接口的新闻出来后,许多人会有这样的疑问。实际上,虽然只有“一字之差”,两者存在本质差异。
脑机接口(BCI)与脑脊接口(BSI)虽然都以大脑信号为核心,但目标(biāo)和(hé)路径却(què)大(dà)相(xiāng)径庭(tíng)。脑(nǎo)机(jī)接口更像是为大脑配备的“外挂”,它专注于“大脑→外部设备”的交互,让患者通过意念控制机械臂(bì)、打(dǎ)字(zì)甚(shén)至(zhì)玩(wán)电(diàn)子(zi)游(yóu)戏(xì)。这(zhè)种(zhǒng)技(jì)术(shù)虽(suī)然(rán)巧(qiǎo)妙(miào)地(de)绕(rào)过了身体的限制,却无法直接恢复患(huàn)者(zhě)自(zì)身(shēn)的(de)运(yùn)动(dòng)功(gōng)能(néng)。
相(xiāng)比(bǐ)之(zhī)下(xià),脑(nǎo)脊(jí)接(jiē)口(kǒu)则(zé)致(zhì)力(lì)于(yú)“大(dà)脑(nǎo)→脊(jí)髓(suǐ)→身(shēn)体(tǐ)”的(de)闭(bì)环(huán)重(zhòng)建(jiàn)。它(tā)不(bù)依(yī)赖(lài)外(wài)部(bù)设(shè)备(bèi),而(ér)是(shì)通(tōng)过(guò)神(shén)经(jīng)信(xìn)号(hào)直(zhí)接(jiē)激(jī)活(huó)人(rén)体(tǐ)自(zì)身(shēn)的(de)肌(jī)肉(ròu),目(mù)标(biāo)是(shì)让(ràng)患(huàn)者(zhě)重(zhòng)新(xīn)控(kòng)制(zhì)自(zì)己(jǐ)的(de)双(shuāng)腿(tuǐ),真(zhēn)正(zhèng)实(shí)现(xiàn)“身(shēn)体(tǐ)的(de)自(zì)主运(yùn)动(dòng)”。
从(cóng)技(jì)术(shù)逻(luó)辑(ji)上(shàng)看(kàn),脑(nǎo)机(jī)接(jiē)口(kǒu)需(xū)要(yào)将(jiāng)大(dà)脑(nǎo)信(xìn)号(hào)转(zhuǎn)化(huà)为(wèi)机(jī)械(xiè)指(zhǐ)令(lìng),例(lì)如(rú)将(jiāng)“想(xiǎng)抬(tái)手(shǒu)”转(zhuǎn)化(huà)为(wèi)“机(jī)械(xiè)臂(bì)抬(tái)起(qǐ)”,中(zhōng)间(jiān)依(yī)赖(lài)复(fù)杂(zá)的(de)算(suàn)法(fǎ)和(hé)外(wài)部(bù)硬(yìng)件(jiàn),仿(fǎng)佛(fú)是(shì)在(zài)大(dà)脑(nǎo)与(yǔ)身(shēn)体(tǐ)之(zhī)间(jiān)开(kāi)辟(pì)了(le)一(yī)条(tiáo)“绕(rào)路”的(de)通(tōng)道(dào)。而(ér)脑(nǎo)脊(jí)接(jiē)口(kǒu)则(zé)更(gèng)接(jiē)近(jìn)于(yú)“修(xiū)复(fù)断(duàn)裂(liè)的(de)神(shén)经(jīng)高(gāo)速(sù)公(gōng)路”。它(tā)通(tōng)过(guò)植(zhí)入(rù)电(diàn)极(jí),在(zài)受(shòu)损(sǔn)的(de)脊(jí)髓(suǐ)区(qū)域上(shàng)方(fāng)(脑(nǎo))和(hé)下(xià)方(fāng)(脊(jí)髓(suǐ))架(jià)设(shè)“信(xìn)号(hào)中(zhōng)转(zhuǎn)站(zhàn)”,让(ràng)大(dà)脑(nǎo)指(zhǐ)令(lìng)直(zhí)达(dá)下(xià)肢(zhī)神(shén)经(jīng),实(shí)现(xiàn)自(zì)然(rán)行(xíng)走(zǒu),如(rú)同(tóng)在(zài)受损的神经通路上重新搭建了一座桥梁。
在侵入性与适用人群方面,脑机接口既有非侵入式(头戴设备),也有侵入式(植入电极),功能偏向“替代”或“增强”。而脑脊接口则必须通过手术植入设备,但它的优势在于恢复原生功能,更适合脊髓不完全损伤、肌肉未萎缩的患者。
如果用一句话来总结,脑机接口是“人与机器的对话”,拓展能力边界;脑脊接口则是“人与自己身体的对话”,修复生命本能。
未来(lái)两(liǎng)者(zhě)会(huì)结(jié)合(hé)吗(ma)?完(wán)全可(kě)能(néng)!例(lì)如(rú)用(yòng)BCI控(kòng)制外骨骼辅助行走,同时用BSI激活自身肌肉,实现双重康复。

小林术后第一次随访(图片来源于复旦大学官网)
从“信号中转站”到“舍筏登岸”,脑脊接口未来可期
通过4小时左右的微创手术,当两个直径仅1毫米左右的电极芯片被精准地植入小林的运动脑区与脊髓硬膜外时,一场生命的奇迹正在悄然上演。
术后第1天,沉睡多年的右腿肌群出现微弱颤动;第3天,大脑指令首次驱动双下肢同步运动;第10天,患者实现自主控制双侧下肢跨步行走;第49天,小林已经可以在悬吊下实现独立使用助步器行走——这一系列看似不可思议的进展背后,是中国科学家十年磨一剑的坚持,为脊髓损伤治疗开辟了一条全新的赛道。
更令人振奋的是,复旦大学团队还在受试者身上观察到了脑脊接口对神经重塑的作用——小林在术后不到两周,就表现出了神经重塑效果。
“如果通过植入脑脊接口,加上三五年的康复训练,患者的神经有望重新连接、得到重塑,最终我们可能会让患者摆脱设备,而不是终身依赖它。”科研成员认为,“舍筏登岸,这才是最好的脑脊接口技术。”
进一步观察,了解其重塑背后机制。脑脊接口的未来之路或许漫漫,但(dàn)未(wèi)来(lái)可期。