心里刚一动念，瘫痪的手就能听“令”抬起、稳稳抓握。这曾是无数运动障碍患者压在心底的梦。如今，这个梦离他们越来越近了。
3月13日，国家药品监督管理局正式批准“植入式脑机接口手部运动功能代偿系统”（简称NEO系统）上市。这套系统只有一枚硬币大小，通过手术植入大脑后，因脊髓损伤而导致手部运动功能受损的患者，光靠“想”，就能指挥气动手套辅助完成抓杯子、拿东西等动作。
当曾经只在科幻电影里出现的“意念控物”，真的成为残障人士重建生活的工具，很多人不禁好奇：脑机接口到底是什么？它如何读懂我们的想法？这项看似“黑科技”的技术，又能给我们带来哪些改变？为此，科技日报记者采访了相关专家。
在大脑与机器之间架一座“桥”
通俗地讲，脑机接口就是大脑与机器之间的连接通道。我们的大脑被封闭在颅骨内，只能依靠眼睛、耳朵、手脚等天然“生物接口”与外界互动：感官将外界信息转化为电信号传递给大脑，大脑处理后发出指令，指挥身体作出反应。
“脑机接口的核心价值，就是当这些‘生物接口’受损或失灵时，用一套数字化系统绕过它们，在大脑和外部世界之间重新架起一座直接沟通的桥梁。”中国科学院自动化所研究员余山告诉记者。
这一点对残障患者来说尤为重要。比如因中风、脊髓损伤或渐冻症失去运动能力的人，大脑思维完好，只是大脑与肢体之间的信号通路被阻断。脑机接口就能提取大脑中的运动指令，绕过受损部位，直接操控鼠标、键盘、外骨骼或机械臂，即通过“读脑”，让患者“意念控物”。
同理，对于失聪、失明患者，脑机接口还能将外界的声音、光线信号转化为大脑可识别的电信号，直接输入大脑，帮助他们重新获得听觉或视觉。“脑机接口就是大脑与外部世界之间的‘信息高速公路’，能够让隔绝的信号重新流通。”余山解释。
历经数十年探索，脑机接口从实验室走向临床，大致经历了三个阶段。
1973年，“脑机接口”概念首次提出，科学家开始验证大脑直接与机器对话的可能性；进入21世纪，该技术进入人体试验阶段，瘫痪患者初步实现了意念控制光标、简单抓握等操作，但信号不稳、精度不足，难以普及；2021年以来，随着柔性材料、人工智能等技术的突破，设备的安全性和稳定性大幅提升，多款非植入式产品获批上市，植入式系统也进入大规模临床试验，脑机接口开始真正惠及患者。
三种“读脑”路线各有千秋
同样是脑机接口，不同技术路线的体验和效果差异显著。
根据电极植入深度和对脑组织的侵入程度，目前脑机接口主要分为三类：非侵入式、侵入式和半侵入式。“这三种路线各有优劣，本质上是精度与安全的权衡，适用于不同的应用场景。”余山说。
其中，非侵入式脑机接口最为大众熟知，只需在头皮上佩戴脑电帽或头环，不用手术，具有无创、安全、廉价、便捷的优势。但由于脑电信号需要穿透颅骨等多层组织，信号质量会大幅衰减，只能检测出大脑的整体状态，比如清醒、困倦、平静或焦虑，无法实现精细的意念控制。
另一条重要的技术路径是侵入式脑机接口。它需要通过手术将传感器直接植入大脑皮层，与神经元“零距离接触”，最大优势在于能采集到最高精度的神经信号，帮助患者实现精准抓握、意念打字等精细脑控动作，是重症残障患者康复的重要选择。不过，这种方式也存在短板：开颅手术会带来创伤和感染风险，同时传感器在体内可能引发炎症、组织包裹等问题，长期使用的安全性和稳定性仍需持续验证。
为平衡精度与安全，半侵入式脑机接口应运而生，堪称前两种技术路线的“折中方案”。它将传感器植入颅骨内、硬脑膜外，不穿透脑组织，不仅大幅降低了手术风险，免疫反应也更轻微，还能获得比非侵入式更清晰的信号，具有较大的临床转化潜力。本次获批的NEO系统，就属于半侵入式脑机接口。
余山认为，未来这三种技术路线不会相互替代，而是根据不同场景需求，实现互补发展。
潜力巨大但绝非“神技”
随着NEO系统等设备的上市，脑机接口在医疗康复领域的潜力正在不断释放，但我们也必须清醒地认识到，它绝不是包治百病的“万能神技”。中国科学院院士、神经外科专家赵继宗表示，脑机接口技术正在走向临床，但仍处于探索阶段，远未到普及之时，更多是辅助康复，并不能替代传统康复治疗，更像是在原有基础上多提供一条路径。
“比如，通过解码脑信号，帮助患者完成部分动作训练，类似于一种更高级的‘神经反馈+康复训练’。换句话说，脑机接口不是大众普遍想象中的装上就能动，而是装上之后还要学。”赵继宗举例道。
余山也表达了类似的看法。他认为，脑机接口正处在从实验室技术走向临床应用的过渡阶段，在医疗康复领域，它是现有康复手段的有力补充。乐观估计，未来3到5年，它会越来越多地进入实际使用。
“目前它的潜力主要体现在帮助残障人士改善生活质量方面。另外在神经疾病治疗方面，深部脑刺激技术已经成为治疗帕金森等疾病的常规手段，新一代脑机接口技术有望进一步提高治疗效果，并拓展至癫痫、重度抑郁、意识障碍等其他疾病。”余山说。
更值得关注的是，脑机接口还面临伦理与安全方面的挑战。一方面，大脑信号承载着个人的思想与隐私，如何防止这些信息被泄露或滥用，是亟待解决的问题；另一方面，长期将异物植入大脑是否会对脑组织造成未知损伤，也需要更多长期临床研究来验证。应对这些挑战，离不开完善的行业标准和扎实的科学研究。
心里刚一动念，瘫痪的手就能听“令”抬起、稳稳抓握。这曾是无数运动障碍患者压在心底的梦。如今，这个梦离他们越来越近了。
3月13日，国家药品监督管理局正式批准“植入式脑机接口手部运动功能代偿系统”（简称NEO系统）上市。这套系统只有一枚硬币大小，通过手术植入大脑后，因脊髓损伤而导致手部运动功能受损的患者，光靠“想”，就能指挥气动手套辅助完成抓杯子、拿东西等动作。
当曾经只在科幻电影里出现的“意念控物”，真的成为残障人士重建生活的工具，很多人不禁好奇：脑机接口到底是什么？它如何读懂我们的想法？这项看似“黑科技”的技术，又能给我们带来哪些改变？为此，科技日报记者采访了相关专家。
在大脑与机器之间架一座“桥”
通俗地讲，脑机接口就是大脑与机器之间的连接通道。我们的大脑被封闭在颅骨内，只能依靠眼睛、耳朵、手脚等天然“生物接口”与外界互动：感官将外界信息转化为电信号传递给大脑，大脑处理后发出指令，指挥身体作出反应。
“脑机接口的核心价值，就是当这些‘生物接口’受损或失灵时，用一套数字化系统绕过它们，在大脑和外部世界之间重新架起一座直接沟通的桥梁。”中国科学院自动化所研究员余山告诉记者。
这一点对残障患者来说尤为重要。比如因中风、脊髓损伤或渐冻症失去运动能力的人，大脑思维完好，只是大脑与肢体之间的信号通路被阻断。脑机接口就能提取大脑中的运动指令，绕过受损部位，直接操控鼠标、键盘、外骨骼或机械臂，即通过“读脑”，让患者“意念控物”。
同理，对于失聪、失明患者，脑机接口还能将外界的声音、光线信号转化为大脑可识别的电信号，直接输入大脑，帮助他们重新获得听觉或视觉。“脑机接口就是大脑与外部世界之间的‘信息高速公路’，能够让隔绝的信号重新流通。”余山解释。
历经数十年探索，脑机接口从实验室走向临床，大致经历了三个阶段。
1973年，“脑机接口”概念首次提出，科学家开始验证大脑直接与机器对话的可能性；进入21世纪，该技术进入人体试验阶段，瘫痪患者初步实现了意念控制光标、简单抓握等操作，但信号不稳、精度不足，难以普及；2021年以来，随着柔性材料、人工智能等技术的突破，设备的安全性和稳定性大幅提升，多款非植入式产品获批上市，植入式系统也进入大规模临床试验，脑机接口开始真正惠及患者。
三种“读脑”路线各有千秋
同样是脑机接口，不同技术路线的体验和效果差异显著。
根据电极植入深度和对脑组织的侵入程度，目前脑机接口主要分为三类：非侵入式、侵入式和半侵入式。“这三种路线各有优劣，本质上是精度与安全的权衡，适用于不同的应用场景。”余山说。
其中，非侵入式脑机接口最为大众熟知，只需在头皮上佩戴脑电帽或头环，不用手术，具有无创、安全、廉价、便捷的优势。但由于脑电信号需要穿透颅骨等多层组织，信号质量会大幅衰减，只能检测出大脑的整体状态，比如清醒、困倦、平静或焦虑，无法实现精细的意念控制。
另一条重要的技术路径是侵入式脑机接口。它需要通过手术将传感器直接植入大脑皮层，与神经元“零距离接触”，最大优势在于能采集到最高精度的神经信号，帮助患者实现精准抓握、意念打字等精细脑控动作，是重症残障患者康复的重要选择。不过，这种方式也存在短板：开颅手术会带来创伤和感染风险，同时传感器在体内可能引发炎症、组织包裹等问题，长期使用的安全性和稳定性仍需持续验证。
为平衡精度与安全，半侵入式脑机接口应运而生，堪称前两种技术路线的“折中方案”。它将传感器植入颅骨内、硬脑膜外，不穿透脑组织，不仅大幅降低了手术风险，免疫反应也更轻微，还能获得比非侵入式更清晰的信号，具有较大的临床转化潜力。本次获批的NEO系统，就属于半侵入式脑机接口。
余山认为，未来这三种技术路线不会相互替代，而是根据不同场景需求，实现互补发展。
潜力巨大但绝非“神技”
随着NEO系统等设备的上市，脑机接口在医疗康复领域的潜力正在不断释放，但我们也必须清醒地认识到，它绝不是包治百病的“万能神技”。中国科学院院士、神经外科专家赵继宗表示，脑机接口技术正在走向临床，但仍处于探索阶段，远未到普及之时，更多是辅助康复，并不能替代传统康复治疗，更像是在原有基础上多提供一条路径。
“比如，通过解码脑信号，帮助患者完成部分动作训练，类似于一种更高级的‘神经反馈+康复训练’。换句话说，脑机接口不是大众普遍想象中的装上就能动，而是装上之后还要学。”赵继宗举例道。
余山也表达了类似的看法。他认为，脑机接口正处在从实验室技术走向临床应用的过渡阶段，在医疗康复领域，它是现有康复手段的有力补充。乐观估计，未来3到5年，它会越来越多地进入实际使用。
“目前它的潜力主要体现在帮助残障人士改善生活质量方面。另外在神经疾病治疗方面，深部脑刺激技术已经成为治疗帕金森等疾病的常规手段，新一代脑机接口技术有望进一步提高治疗效果，并拓展至癫痫、重度抑郁、意识障碍等其他疾病。”余山说。
更值得关注的是，脑机接口还面临伦理与安全方面的挑战。一方面，大脑信号承载着个人的思想与隐私，如何防止这些信息被泄露或滥用，是亟待解决的问题；另一方面，长期将异物植入大脑是否会对脑组织造成未知损伤，也需要更多长期临床研究来验证。应对这些挑战，离不开完善的行业标准和扎实的科学研究。
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