IT之家 4 月 17 日消息，據(jù)腦虎科技今日消息，在天橋腦科學(xué)研究院（TCCI）的支持下，腦虎科技聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所陶虎 / 周志濤研究員團(tuán)隊(duì)，在復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院開(kāi)展的高精度實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)解碼臨床試驗(yàn)再獲重要突破 —— 一名 19 歲右側(cè)額葉癲癇患者成功植入腦虎科技自主研發(fā)的 256 通道柔性腦機(jī)接口，術(shù)后患者恢復(fù)良好，兩日后順利進(jìn)入臨床試驗(yàn)。
通過(guò)累計(jì) 19.87 小時(shí)的 Center-out、WebGrid 等經(jīng)典范式訓(xùn)練，受試者實(shí)現(xiàn)了對(duì)經(jīng)典游戲《吃豆人》、《坦克大戰(zhàn)》和大型復(fù)雜游戲《王者榮耀》、《黑神話：悟空》的精準(zhǔn)腦控操作。
不僅如此，基于腦虎科技自主研發(fā)的 XessOS 腦機(jī)操作系統(tǒng)，受試者可通過(guò)意念流暢地上網(wǎng)和操作各種 App（嗶哩嗶哩等）、控制智能輪椅和智能家居設(shè)備（燈光、窗簾等），顯著提升運(yùn)動(dòng)功能障礙群體的自主生活能力。
研究團(tuán)隊(duì)基于 256 通道柔性腦機(jī)接口，通過(guò)采集局部場(chǎng)電位信號(hào)（LFP），將其與屏幕光標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)時(shí)映射，形成視覺(jué)反饋閉環(huán)控制機(jī)制，進(jìn)而通過(guò) XessOS 腦機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的精準(zhǔn)操控。
在訓(xùn)練過(guò)程中，采用經(jīng)典的 Center-out 實(shí)驗(yàn)范式校準(zhǔn)解碼模型：通過(guò)位置-速度卡爾曼濾波算法，將 256 通道皮層腦電信號(hào)（ECoG）實(shí)時(shí)解碼為光標(biāo)速度指令，使受試者快速掌握閉環(huán)神經(jīng)光標(biāo)的控制能力。隨著訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)增加，運(yùn)動(dòng)想象控制的精度與速度顯著提升。
為進(jìn)一步強(qiáng)化腦控能力，引入 WebGrid 范式，要求受試者通過(guò)運(yùn)動(dòng)想象將光標(biāo)移動(dòng)至指定目標(biāo)方格。通過(guò)逐步增加網(wǎng)格復(fù)雜度，受試者的腦電控制能力持續(xù)優(yōu)化。在解碼器性能達(dá)到穩(wěn)定后，可通過(guò) XessOs 系統(tǒng)擴(kuò)展至多場(chǎng)景應(yīng)用。
XessOS 是腦虎科技自主研發(fā)的腦機(jī)操作系統(tǒng)，其核心在于高通量腦電信號(hào)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)解碼算法和開(kāi)放式插件（plug-in）架構(gòu)。
該系統(tǒng)集成實(shí)時(shí)腦電信號(hào)解碼與交互增強(qiáng)雙引擎，通過(guò)毫秒級(jí)特征提取及運(yùn)動(dòng)意圖解析，轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)控制指令。搭載深度學(xué)習(xí)模型和訓(xùn)練范式，可依據(jù)用戶腦電特征實(shí)現(xiàn)每日自我優(yōu)化，攻克神經(jīng)信號(hào)漂移難題。
經(jīng)過(guò)累計(jì) 19.87 小時(shí)的訓(xùn)練，受試者在增強(qiáng)型用戶界面下光標(biāo)腦控性能達(dá) 4.07 比特 / 秒（IT之家注：接近馬斯克 Neuralink 首個(gè)受試者 Noland 訓(xùn)練 60 小時(shí)后，在增強(qiáng)型用戶界面下的性能 4.6 BPS）。
中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所研究員周志濤介紹：“這個(gè)反應(yīng)速度逐步接近正常人使用傳統(tǒng)鼠標(biāo)的操作水平，有力驗(yàn)證了腦機(jī)接口技術(shù)在復(fù)雜場(chǎng)景應(yīng)用中的可行性，為運(yùn)動(dòng)障礙患者的功能重建提供了希望。”
值得一提的是，整個(gè)臨床試驗(yàn)過(guò)程，受試者狀態(tài)良好，全程表現(xiàn)優(yōu)異。試驗(yàn)結(jié)束后，華山醫(yī)院醫(yī)生團(tuán)隊(duì)借助腦虎科技自研的 256 通道柔性腦機(jī)接口精準(zhǔn)定位癲癇病灶，成功實(shí)施病灶切除手術(shù)，使受試者運(yùn)動(dòng)功能區(qū)得以完整保護(hù)，恢復(fù)后的受試者未遺留任何功能障礙。
目前絕大多數(shù)腦機(jī)接口都拖了一根金屬“辮子”—— 電源線和數(shù)據(jù)線，用來(lái)連接腦機(jī)接口和數(shù)據(jù)處理設(shè)備，“我們下一代無(wú)線版本的腦機(jī)接口產(chǎn)品已完成研發(fā)設(shè)計(jì)，”腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家陶虎透露，“預(yù)計(jì)今年會(huì)開(kāi)展相關(guān)臨床試驗(yàn)。”
此次突破性進(jìn)展，相關(guān)工作得到天橋腦科學(xué)研究院（TCCI）的支持，并獲得上海市科委戰(zhàn)略前沿腦機(jī)接口專項(xiàng)項(xiàng)目、上海市經(jīng)信委促進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展專項(xiàng)先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展項(xiàng)目、上海市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)等項(xiàng)目，以及中國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)腦機(jī)接口與交互分會(huì)、上海市未來(lái)產(chǎn)業(yè)腦機(jī)接口專委會(huì)等機(jī)構(gòu)的支持。
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