Сегодня Национальный центр передовых исследований в области нейронаук и интеллектуальных технологий Китайской академии наук сообщил о новом прогрессе, достигнутом во втором клиническом испытании инвазивного нейроинтерфейса, проведенном совместно с отечественными научно-исследовательскими институтами и медицинскими учреждениями. Данное клиническое испытание ознаменовало значительный технологический переход от двумерного управления курсором на экране к трехмерному взаимодействию с физическим миром.
Участником этого клинического испытания нейроинтерфейса стал пациент средних лет. В результате неудачного падения в 2022 году он получил повреждение спинного мозга, приведшее к тетраплегии. Более года реабилитации не принесли улучшений, пациент сохранил подвижность только головы и шеи. В июне 2025 года пациенту была имплантирована система нейроинтерфейса, разработанная научной группой. Первоначально, после 2-3 недель тренировок, пациент смог силой мысли управлять курсором на компьютере, планшетом и другими электронными устройствами — это был тот же уровень контроля, который достиг первый участник клинических испытаний инвазивного нейроинтерфейса команды. Чтобы еще больше повысить способность имплантанта взаимодействовать с окружающей средой, исследовательская группа на этой основе, внедрив дополнительные новые технологии, успешно расширила сценарии применения нейроинтерфейса с двумерного экрана до трехмерного физического мира. В настоящее время система уже позволяет пользователю с помощью «силы мысли» достигать скорости операций, близкой к скорости обычного человека при использовании телефона и компьютера, а также обладает начальной способностью управлять воплощенными интеллектуальными роботами.
Инвазивный нейроинтерфейс состоит из двух частей: переднего датчика и заднего процессора. Толщина переднего датчика составляет примерно одну сотую диаметра человеческого волоса. Датчик длиной около 5-8 мм имплантируется в мозг пациента, в черепе истончается участок толщиной 3-5 мм, после чего в него встраивается задний процессор — весь процесс является малоинвазивным.
Эксперты поясняют, что передний датчик подобен сетевому кабелю, подключающему мозг к внешнему миру, он отвечает за загрузку и выгрузку различной информации. Задний процессор преобразует эти слабые нейронные сигналы мозга в цифровые сигналы, то есть язык, понятный машинам. Таким образом, имплантант может силой мысли управлять внешними устройствами, помогая в повседневной жизни.
Как сообщается, непрерывное, стабильное и точное управление с низкой задержкой является основной особенностью представленной системы инвазивного нейроинтерфейса. Для достижения этих целей научная группа разработала технологию сжатия нейронных данных с высоким коэффициентом сжатия и высокой точностью, а также инновационно объединила несколько методов сжатия данных, таких как «мощность в пиковом диапазоне с интервалом между соседними импульсами» и «подсчет пиковых импульсов». Эта гибридная модель декодирования позволяет эффективно извлекать полезную информацию даже в условиях относительно шумной нейронной среды, повышая общую производительность управления мозгом на 15-20%.
Кроме того, научная группа преодолела ключевые технологические трудности, такие как «междневное выравнивание стабильных нейронных паттернов» и «онлайн-рекалибровка», что позволяет системе в процессе ежедневного использования пациентом незаметно и в реальном времени тонко настраивать параметры декодирования, делая управление для имплантанта все более удобным. В то же время, сквозная задержка этой системы — от сбора сигнала до отправки команды на внешнее устройство — была сокращена до менее 100 миллисекунд, что ниже собственной физиологической задержки человека, что делает управление для пациента более плавным, а мысль и действие почти синхронными. На этой основе научная группа в настоящее время также исследует больше сценариев применения для адаптации к различным потребностям имплантантов.
Академик Китайской академии наук, академический директор Национального центра передовых исследований в области нейронаук и интеллектуальных технологий Пу Мумин пояснил, что подтверждение безопасности электродов в мозге, их долгосрочной стабильности, а также стабильности записи и декодирования сигналов — это необходимый шаг для перехода инвазивных нейроинтерфейсов к практическому медицинскому применению. В будущем соответствующие технологии позволят расширить спектр применений, например, для декодирования языковой информации в мозге.
