在50毫秒内完成从意念到落子 脑虎科技完成脑机接口全链路闭环验证

    本报记者 金婉霞

    我国脑机接口领域再“秀”新进步。6月11日，《证券日报》记者从上海脑虎科技有限公司（以下简称“脑虎科技”）获悉，借助脑虎科技自主研发的脑机接口系统，两名分别位于上海、江西的高位截瘫患者，跨越八百多公里的空间距离，成功完成了远程象棋对弈。

    记者从视频中看到，这一脑机接口技术可完成解读大脑信号、用“意念”控制外部设备、外部设备再根据人类“意图”辅助人类肢体完成相关动作的闭环链路。

    通常来说，脑机接口技术的应用闭环包括三个核心环节：第一，读懂大脑，即神经信号解码；第二，执行指令，即控制外部设备以实现功能代偿；第三，重塑身体，即通过反馈刺激辅助自身肢体运动，促进神经康复。

    目前来看，能实现这一闭环的脑机接口企业数量并不多。此次，脑虎科技通过一场隔空对弈验证了自己的能力。上海的患者A通过脑机接口系统控制虚拟棋盘完成选子落子，相关指令实时传输至江西的一台小型机器人，由机器人在实体棋盘上为患者A移动棋子；江西的患者B则借助脑机接口系统操控着一副外骨骼“机械手套”，自主完成选棋、拿棋、落子的动作。一盘棋结束后，患者B还在外骨骼“机械手套”的辅助下，写下了“成功”二字。

    下棋对普通人而言是较为简单的动作，但对于“身体神经”受损（即周围神经和脊髓通路受损，脑神经依然完好）的高位截瘫患者来说，由于选子、移动、落子是快速且连续的序列操作，相对更难完成。

    脑虎科技算法总监杨勤荣对《证券日报》记者表示：“患者需在策略思考、等待对方落子等不同认知状态间切换，这对解码算法的实时性和抗干扰能力提出了更高要求。目前，脑虎科技已能将前述闭环链路的延时控制在50毫秒以内——比一次眨眼还要快两倍。基本可以实现患者大脑产生动作意图的瞬间，外部设备同步响应。”

    事实上，参与下棋的两位高位截瘫患者，均已进行了该产品的植入手术。其中患者A在术后第五天实现意念操控，经过17天训练脑控速率达5.2BPS（即比特率，是衡量大脑到机器之间信息传输效率的标准单位），超过常人水平；患者B术后一个月即能通过脑控外骨骼“机械手套”辅助吃饭、喝水、书写。

    脑虎科技医学总监刘洋补充表示：“象棋棋子体积小，表面光滑，对弈时需要手指准确地捏取棋子，这种需要手指独立运动的精细动作控制要比康复训练中常见的圆柱体抓握更难。患者通过脑控外骨骼手套独立完成整盘对弈，说明系统已能辅助患者实现接近日常生活所需的精细动作。”

    从硬件端来看，此次“隔空”对弈所采用的脑机接口设备是由脑虎科技自主研发的“全植入、全无线、全功能”脑机接口产品，采用柔性皮层电极。“柔性皮层电极贴附于大脑表面，不刺入脑组织，从而避免神经损伤；电池、处理器等发热单元置于胸部皮下，远离大脑，保障长期安全。”脑虎科技方面表示。

    记者了解到，脑虎科技始终坚持全链条自主研发，公司深度布局脑机接口与人工智能的融合创新，为科研探索与临床医疗提供高端工具及系统化解决方案。目前，脑虎科技位于江西赣江新区的超级工厂正加速推进相关脑机接口产品的产业化。