中國自研腦機介面「北腦二號」問世:已植入獼猴大腦達世界領先水平
近日,「北腦二號」智慧腦機介面系統正式發布,填補了國內高性能侵入式腦機介面技術的空白。「北腦二號」基於自研高通量柔性微絲電極、千通道電生理記錄系統、即時編解碼演算法等關鍵技術,完成全鏈路系統構建,在全球首次實現獼猴透過意念控制對二維運動目標的腦控攔截。
在動物實驗中,在顱內植入一片牽著柔軟細絲的小小薄膜,綁住雙手的猴子就能僅用「意念」控制機械臂,抓住「草莓」。
據介紹,與半侵入式採集腦皮層電訊號的「北腦一號」系統不同,此次發布的「北腦二號」對標國際腦機介面領域最新進展。
它採用侵入式擷取單神經元電訊號,將電極植入獼猴大腦,大幅提升訊號擷取與解碼的精準性。
「北腦二號」的高性能,歸功於我國自研的3個核心組件:高通量柔性微絲電極、千通道高速神經電信號採集設備兩個硬件,以及基於前饋控制策略的生成式神經解碼演算法。
自主研發的1024通道柔性微絲電極生物相容性極高,具有和大腦組織接近的機械特性和極高的時空分辨率,在獼猴顱內穩定植入將近一年,可同時記錄500-600個單細胞(single-unit)亞毫秒精確度的數據。
「北腦二號」應用的演算法也是國內自研,能在大腦皮質神經活動與運動參數之間建立精確映射。
而且通道數、信噪比、長期穩定性等主要技術指標都達到世界領先水平,解決了大規模單細胞訊號長期穩定記錄和即時解碼的國際前沿難題。
「北腦二號」的千通道高速神經電訊號擷取設備