電極植入後,須在十幾毫秒內完成神經信號處理。趙鄭拓團隊通過自主研發的在綫學習框架解決了這一挑戰。這相當於給解碼器提供了實時在綫的輔助,其原理類似於“汽車的輔助駕駛系統”。
硬幣大小的植入體,同樣暗藏技術博弈,芯片組需要處理前端傳感器傳遞的微弱神經信號。“信號首先被放大器放大,然後變成數字信號。”趙鄭拓說,“由於采樣率非常高,需要提取出最有效的特徵,才能傳輸出去。”系統在內部完成原始信息特徵提取和壓縮後,無綫傳輸給外部計算機進行最終解碼。
2024年12月,依托兩家單位聯合共建,上海市腦機接口臨床試驗與轉化重點實驗室獲批成立。這次手術的成功,是實驗室成立後的首項重要成果。
“重點實驗室將繼續致力於推動腦機接口技術從基礎研究走向臨床應用與產業轉化,為腦機接口科技成果轉化打通‘最後一公裡’。”實驗室主任、複旦大學附屬華山醫院神經外科專家吳勁鬆說。
“往大型體育館裡放麥克風”
電極的穩定性曾是最嚴峻挑戰,李雪研究組早期遭遇了許多困境。
“最初的電極在植入大動物體內後,輕輕一碰就斷了。”李雪感慨。這一境況促使團隊尋找合適的材料。
“根據我們從書本上學到的,或者邏輯上推斷,判斷哪些材料加入會更好用、更結實,然後一個一個試驗。”李雪告訴中青報·中青網記者,製作難點在於電極既要結實,又要安全,“不漏電”“不會被輕易揪斷”。
植入過程採用特殊工藝。“使用一根非常細的鎢針,電極前端會有一個孔,鎢針可以穿過這個孔。”李雪說,“植入完成後,把鎢針取出來,電極會留在里面。” |