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近日，脑机接口公司Synchron 宣布植入Stentrode脑机接口的肌萎缩侧索硬化症(ALS)的患者Philip O'Keefe，首次通过 BCI 直接在社交媒体Twitter上发消息，成为第一个在社交媒体上直接向全世界传递信息的人。

“Hello word！” Synchron 首席执行官Thomas Oxley在推特上写道，“简短的推文,巨大的进步。”对于这项技术来说，这是一个具有象征意义的时刻，它可以为瘫痪的人打开与世界保持联系的大门。

62岁的Philip O'Keefe是一位“渐冻症状”患者，当他使用Stentrode脑机接口发送“Hello World”信息时，他成功地转变了他的直接思维并通过Twitter发信息。这是一次通过“意念”来控制操作，无需通过手操作。

Philip O'Keefe说：“当我第一次听说Stentrode技术时，我就知道它能给我带来多大的独立性。这个系统是令人惊讶的，就像学骑自行车一样——需要练习，但一旦你开始滚动，它就会变得自然。现在，我只想在电脑上点击我想点击的地方，就可以完成发电子邮件、银行，购物等日常操作，比如通过Twitter向全世界传递信息。

Philip O'Keefe于2020年4月接受了血管内Stentrode脑机接口支架植入手术，此前因为肌萎缩侧索硬化症(ALS)导致的进行性瘫痪使他无法从事与工作相关或其他独立活动。

现在Philip O'Keefe在植入Stentrode后，可以在Twitter向全世界传递信息，此后通过不断学习和练习，Philip O'Keefe将可以一直使用这个系统（Stentrode）与家人重新建立联系，并且与商业伙伴、同事等继续电子邮件交流，并积极参与他的咨询和其他商业项目。

Philip O'Keefe用“HelloWorldBCI”这个标签接管了Synchron首席执行官Thomas Oxley博士的推特。Philip O'Keefe的目标是与世界分享他重新获得独立的经验，并为未来提供灵感。最后在推特上发布““我的希望是，我正在为人们通过思想来推特铺平道路。”

Synchron 首席执行官Thomas Oxley表示：这些有趣的推文实际上是植入式脑机接口领域的一个重要时刻，我们期待着在美国市场第一个推广我们的脑机接口Stentrode。

专注于脑机接口研发的Synchron ，被称为是马斯克最大的对手。此前它研发的Stentrode运动神经假体已经获得FDA临床研究性器械豁免(Investigational Device Exemption ，IDE)批准。

Stentrode由一个微小的支架组成，支架在血管内扩张以将其固定到位；然后在其上安装 16 个微型传感器以获取大脑活动，与传统脑血管支架非常相似。该设备是迄今为止唯一不需要开脑手术的植入式脑机接口。

它通过颈部 2 毫米的切口被放置在颈静脉内，通过静脉血流被输送到大脑运动皮层，在那里它扩张并停留在血管壁，通过嵌入式传感器来获取大脑信号，并传递给植入在胸部的BrainPort 接收器，再由接收器通过蓝牙把信号传给智能手机、平板电脑或计算机，将大脑信号转换为应用程序上的操作，用于短信、发送电子邮件、银行业务和购物。

早在去年10月，Synchron就成功地进行了人体研究，将其发明的脑机装置植入了两位渐冻症患者的身体内。植入后，这两位患者成功地通过这套脑机接口进行了发短信、发送电子邮件、购物和操作网上银行业务日常活动。通过眼动仪以及脑机，两位患者还成功地操作了Window 10，点击准确率达到了90%以上，并且每分钟可以打14个和20个字符。

未来Stentrode的干预性神经调节应用可能包括从血管内诊断和治疗神经系统疾病的潜力，包括帕金森氏病，癫痫，抑郁症和高血压。

据了解，在2020年全球脑机接口市场规模就已经达到了14.6亿元，预计2026年将达到27亿元，年复合增长率为12.4％。其中北美地区是全球最大市场，占总市场份额超过6成。

目前全球大概有5000万人罹患癫痫，其中至少有300万人会因此瘫痪；我国残疾人总人数约为8300万人，涉及7000多万个家庭，2.6亿人口，而瘫痪病人所属的一二级重度残疾约为2500万人，占30%；在发达国家中，大概有3000万患者对于无需双手、直接利用大脑信号来控制智能设备的产品有着未被满足的市场需求，未来市场前景广阔。

近年来，脑机接口（BCI）研究吸引了越来越多科研机构和科技企业的兴趣，也相继出现了很多令人瞩目的技术成果，如马斯克的脑机接口公司 Neuralink 先后在猪、猴子等体内植入脑机接口设备、斯坦福大学脑机接口设备让瘫痪患者实现“意念写字”等。下面我们简单介绍一下几款脑机接口设备。

FDA突破性设备批准MoveAgain 脑机接口

11月16日，全球脑机接口技术领导者Blackrock Neurotech 宣布其开创性脑机接口（BCI）设备MoveAgain已被FDA授予突破性设备。据悉，MoveAgain作为首创的脑机接口技术，可以让无法移动的患者只需通过思考即可控制鼠标光标、键盘、移动设备/平板电脑、轮椅或假肢设备。

据悉，经过十多年的技术研发，Blackrock已经与数百家世界领先的研究机构和20多个临床合作中心达成合作关系，并在人类 BCI 应用中实现了多个“第一”，如第一个为四肢瘫痪患者提供直接从大脑和用大脑控制机器人肢体的能力；第一个让ALS（肌萎缩侧索硬化）患者通过思想控制听觉拼写器从而进行交流。

公开资料显示，目前全球有30名患者在大脑中装有BCI，其中28名患者使用了 Blackrock 的技术。其中，第一台 Blackrock的BCI设备在十五年前植入的，目前Blackrock已经开发推出了多款用于神经治疗的医疗设备，包括各种神经接口（电极）、生物相容性材料和可植入电子设备，以有效适用应用端的电极、植入物、数据管理、小型化、无线通信和人工智能等解决方案的组件。

帮助中风患者康复

美国圣路易斯华盛顿大学的初创公司 Neurolutions推出的 IpsiHand 上肢康复系统，于今年4月获得了FDA 授予的市场授权。这款设备用于 18 岁及以上患者的中风后治疗方案，是第一个获得机构批准的非侵入性脑机接口设备。

IpsiHand 系统包括一个带有电极的头盔，用于记录不受中风影响一侧的大脑活动。这些数据会发送到平板电脑以确定预期的肌肉运动，然后平板电脑发送信号来移动手部支架。

系统旨在帮助手、腕和手臂受伤的中风患者重新学习如何抓握物体并增强他们的抓握能力。一项临床研究表明，所有患者在使用设备 12 周后，运动功能均有所改善。设备可在医生开具处方后在诊所或家中使用，Neurolutions 正准备将其推向市场。

猴子用大脑隔空玩游戏

埃隆·马斯克创办的Neuralink开发的脑机接口设备于2020年7月获得了FDA的突破性设备认定，今年获得许可进行人体实验。这款设备类似一个硬币，将在头骨上制造一个直径约一英寸的洞，连同电池、蓝牙、导电充电器和电极一同植入进大脑的运动皮层。从外观完全无法看出设备的存在。

这款设备先是被植入到了猪上，Neuralink传回的数据准确预测了猪在跑步机上落下蹄子的位置。随后Neuralink又公开了一段猴子玩游戏的视频。在视频中，猴子首先学会了如何使用操纵杆点击屏幕上的方块，奖励是通过吸管送来的香蕉冰沙。最后猴子通过“Link”设备，和游戏机实现了脑机交互，能够在不触动操纵杆的情况下将光标移动到他想要的位置。

据马斯克的创想，这款设备未来可能不光用于医疗，还会应用在各种脑机交互场景中。

最自然的仿生手臂

2021年9月1日媒体报道，美国克利夫兰诊所的研究人员开发出了首个具备直观运动控制、触觉反馈、运动感觉三种重要功能的仿生手臂。这款手臂使用了脑机接口技术，通过佩戴者的意念控制，堪称读心术！

与大多数脑机接口只在一个方向运行不同，双向的脑机接口让这款仿生手臂能够实现大脑信号的发出和机械装置信息的传回。

仿生手臂通过神经机器接口与佩戴者的四肢神经相连，患者的神经冲动从他们的大脑发送到假肢，当假肢移动时，设备会激活假肢上方连接的皮肤和肌肉中的感觉受体，然后将这些神经信号传递给大脑，帮助患者“感受”手臂的运动。

根据受试者的反馈，在控制手臂时他们只要动用感觉，发起意念，就可以移动手臂完成动作，在接触到物体时，物体的触感、温度、手掌抓握的压力立刻传递回来，就像重新拥有了一个完整的手臂一样，他们可以轻松的拿起带吸管的水杯，而不用担心用力过大把饮料挤出来，也不用依靠视觉去调节动作，机械手臂传回的运动感可以实时告诉他们的大脑，手臂正处于什么样的动作中。运动感也是让动作变得自然的最关键的一环。

帮助脊柱损伤患者

去年，美国私营非盈利性科技公司Battelle 和俄亥俄州立大学的研究人员首次推出了他们自己的双向脑机接口系统 BrainSTORMS。这项技术可以将大脑与先前因严重脊髓损伤或其他神经损伤而切断的肌肉重新连接起来。

他们在一名完全脊髓损伤的患者脑中控制自主运动的区域植入了一个约 4 平方毫米的微芯片，拾取并放大大脑中微弱的运动信号，通过电机刺激和移动手部的肌肉。让手臂麻木十年的患者实现了物体的拾取和压力感知。不过这个系统不能复原完整的触觉。研究结果发表在在Cell杂志上。

国内脑机接口发展

近年来，国内脑机接口研究也取得了显著进展。例如，天津大学神经工程团队设计的新型卒中人工神经康复机器人系统“神工一号”“神工二号”人工神经机器人。患者将脑电探测器戴在头部，并在肢体的肌肉上安装电极，模拟神经冲动的电刺激引起肌肉产生主动收缩，带动骨骼和关节产生自主动作，帮助中风患者逐步将被动动作转换为主动动作，实现康复。

目前该设备已通过国家食品药品监督管理局检测，其中的脑电图仪获得医疗器械注册证，已经在天津市人民医院、天津市第一中心医院、山东省烟台市医院等多家三甲医院临床测试成功，受益患者超过3000人。

常州的博睿康科技也是一家专注于脑机接口产品研发的公司，主要通过微创脑机接入的方式进行着癫痫疾病的闭环治疗。目前研发了三款产品，分别为数字脑电图机、脑电与事件相关电位仪以及高导联数字脑电图机，其中，针对临床脑功能监护、精神疾病初筛需求研发设计的医用事件相关电位仪，以及服务癫痫病灶定位外科手术需求的高频高导联的数字脑电图机在今年9月份相继获得了医疗器械注册证。

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脑机接口是真正意义上的“读心术”，除医疗以外，也引发了其他领域的强烈兴趣，比如情绪识别、虚拟现实等。开个脑洞想一想，也许在未来，人们可以在千里之外动用意念，就完成比如手术、施工等高难度操作，甚至艺术家可以直接把脑海中的想象直接呈现出来，人们的劳动都可以被脑机接口代替！不过，到底这样的世界是美好还是恐怖，让我们拭目以待。