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(zài)电影《黑客帝国》中，高度发达的人工智能和机器，利用脑机接口(jiēkǒu)将人类囚禁于(yú)虚拟世界，未被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，更在现实世界激起深远的哲学思考和对科技(kējì)的无限遐想。 如今，科幻正照进现实(xiànshí)。 大洋彼岸，埃隆·马斯克的Neuralink公司正加速(jiāsù)推进人脑与机器的融合(rónghé)试验，数度引起轰动；在中国，脑机(nǎojī)接口技术快速突破，尤其在医疗领域已走在世界前列。 红星新闻记者近日经过(jīngguò)多日走访观察到，脑机技术也正在成都悄然(qiǎorán)落地。一批创新(chuàngxīn)企业和科学人员持续攻关，突破性的成果不仅改变了医学图景，也为这座拼搏奋进的创新之城注入新的活力。 去年，一对瑞典夫妇带着他们(tāmen)的小儿子Axel（化名），辗转来到成都，寻找(xúnzhǎo)希望。 Axel是一名孤独症儿童。这种疾病让患儿常年处于社交障碍、行为刻板、情绪焦虑的(de)状态。“已经没有其他选择，我觉得这是(zhèshì)最好的办法。”Axel的父亲说(shuō)，国外也有训练的方法，但在成都(chéngdū)，还有数字化的治疗方式可选。 ▲来自瑞典的(de)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(zhōngxīn)，这里的科学家研发出了一批(yīpī)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(huòpī)二类医疗器械；“孤独症精准神经调控技术”在(zài)改善孤独症儿童社交、语言和行为方面有显著效果，治疗响应率超过80%。 在完成20次治疗后，Axel的(de)父母接受了(le)(le)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，Axel重新在秋千上玩了起来，并对旁人表现出兴趣，“他(tā)很多年都没这样过了。”随着治疗的深入，Axel变得(biàndé)像(xiàng)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缓解。 “你们非常棒！”这对瑞典夫妇(fūfù)向科研人员表达了深深谢意。他们还建议，若能研发出一款可(kě)远程(yuǎnchéng)语音训练(xùnliàn)的App，就可对患儿进行远程治疗，“因为回到瑞典，我们无法像在中国一样进行干预（治疗）。” ▲用于治疗(zhìliáo)的脑机接口设备 成都前沿类脑人工智能创新中心主任冯睿，向记者介绍了其中的奥秘(àomì)。治疗过程中所使用的无线干电极脑电记录仪，仪器上的干电极就像8个“爪子(zhuǎzǐ)”，触角可以轻松透过头发与头皮接触。开启监测后，屏幕上的脑电信息随着监测进行波动，并在(zài)后台形成专业报告，“该系统的准确率(zhǔnquèlǜ)达到了91.67%，可以有效(yǒuxiào)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(yìcháng)神经(shénjīng)环路，用磁脉冲精准(jīngzhǔn)调控认知功能。“就像为大脑做一场无声的调音，让紊乱的神经乐章(yuèzhāng)重回和谐。”冯睿比喻道。这两项技术不仅填补了国内空白，更被中国残联列为科技助残优秀案例。 ▲冯睿团队也同步采用传统的治疗方式(fāngshì) 同时(tóngshí)，冯睿团队也同步采用传统的治疗方式。近日记者看到，其中心有数个治疗室，工作人员们(men)对孤独症儿童(értóng)们展开语言、社交、音乐等疗法。 据悉，该项研发成果(chéngguǒ)已作为惠民民生项目，在成都市锦江区的13个社区卫生服务中心试点，针对(zhēnduì)24月龄—48月龄的适龄儿童免费进行一次脑功能筛查。目前，已服务2000余名孤独症(gūdúzhèng)儿童。 助力阿尔茨海默(āěrcíhǎimò)病早筛 冯睿团队使用的设备，是一种(yīzhǒng)非侵入(qīnrù)式的脑机接口(jiēkǒu)。在四川大学华西医院，智能可穿戴老年(lǎonián)健康管理系统实验室主任、特聘研究员江宁所带领的研发团队，也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(gāi)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(zhìliáo)阿尔茨海默病(bìng)(bìng)的场景(chǎngjǐng)中具有应用潜力。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更大，但知晓率/治疗率比城市低10%至15%等一系列问题。 ▲非(fēi)侵入式脑机接口“魔笛” 据悉，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、无特效药、病程不(bù)可逆，给患病者和(hé)照护者造成(zàochéng)了严重的痛苦和负担。对此世界卫生组织建议：要(yào)早筛、早诊、早干预。 “非(fēi)(fēi)侵入(qīnrù)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(hé)‘一尾’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”具有使用门槛低(dī)、成本低、效率高等优点。 以(yǐ)面向社区的早筛为例，传统的筛查方式十分耗时，往往(wǎngwǎng)要花1小时以上，这显然不可能大面积筛查。江宁团队在2022年7月(yuè)开始开展(kāizhǎn)社区居住老年人群研究，参与人数超过3000人，仅用4个电极、5~10分钟的测试，就可实现超过90%的筛查灵敏度(língmǐndù)，实现快速精筛。 非侵入式脑机接口在轻度(qīngdù)认知障碍的干预治疗环节，也能发挥作用，江宁团队已经(yǐjīng)开展了相关对照研究(yánjiū)。此外，江宁团队研发(yánfā)的非侵入式脑机接口“魔笛”，一个看起来像头盔的器械，可用于脑卒中康复；而(ér)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(nǎojī)接口技术主要分为非侵入和侵入式两种(liǎngzhǒng)，前者安全、易操作，后者则通过在大脑皮质植入电极，实现更高精度(gāojīngdù)、更复杂的神经控制功能。日前，一场侵入式脑机接口手术(shǒushù)在四川大学华西医院顺利实施，手术团队借助侵入式脑机接口技术成功将病人的脑胶质瘤切除。 华西医院神经外科副教授杨渊通过手术视频，向(xiàng)记者展示了其中的(de)细节：只见8行8列共64个电极点组成的电极片(piàn)，紧贴患者的脑组织，采集信号(xìnhào)。肿瘤的电信号与(yǔ)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，提高对肿瘤的全切率。 ▲杨渊介绍侵入式脑机(nǎojī)接口 而传统(chuántǒng)的判断方式，是医生(yīshēng)通过影像学、超声、核磁共振等方式对(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(gōngnéngqū)，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。 杨渊告诉记者，其在(zài)2019年于海外留学归国后，华西医院里还没有用于外科手术的脑机接口设备(shèbèi)，他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(yùdào)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(gǎnshòu)，于是组建团队，开启(kāiqǐ)从0到1的技术攻关。 “那时候我们买不到电极片(piàn)，但办法总比困难多。”杨渊说，如今国内科创企业有了生产电极片的(de)能力，这是硬件；华西医院的创新(chuàngxīn)团队则开发(kāifā)了软件，其算法全球领先，“这些完全是从0到1的技术创新。” 毛庆则告诉记者，脑胶质瘤是两大“癌王(áiwáng)”之一，致残率、死亡率很高，对病人造成了严重的(de)负担。该项技术除了有相对(xiāngduì)安全、减少并发症(bìngfāzhèng)等优势之外，还有使用门槛低的优势，这有利于推广，下沉到各级别医院。 据央视报道(bàodào)，数据显示2024年(nián)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，年均增长率保持在20%左右(zuǒyòu)。 5月12日，四川省经济和(hé)信息化厅等八部门联合印发《四川省脑机接口(jiēkǒu)及人机交互(rénjījiāohù)产业攻坚突破行动计划（2025—2030年）》（以下简称《行动计划》）。《行动计划》是四川推进脑机接口及人机交互产业发展(fāzhǎn)(fāzhǎn)的指导性文件，提出了“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(shíjiānbiǎo)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(shì)）。 政策鼓励下(xià)，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被(bèi)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。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(tànsuǒ)、完善和(hé)追赶。 1999年，经典电影《黑客帝国》上映，引发人类深远的哲学思考和对科技的无限遐想。江宁告诉记者(jìzhě)，他(tā)从小就爱看科幻电影，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和启发，“那时候(shíhòu)我刚大学毕业(dàxuébìyè)，就想做脑机接口方面的研究。” 此前，郭帆导演告诉红星新闻记者，他做科幻电影的价值之一，是(shì)启发青少年爱上(àishàng)科学(kēxué)。而《黑客帝国》之于江宁，就实现了这样的价值。 “我在(zài)追寻曾经的梦，一步(yībù)一步实现(shíxiàn)科幻电影里的设定。”他说，“我们希望通过研究，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(hóngxīng)新闻，报料有奖！）