头环改善注意力、意念控肢做动作……脑机接口正走向生活

时间:2026-02-04 10:48:14点击:0健康头条

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(健康时报记者 李益萌)很多人认为,脑机接口技术十分“科幻”,其实它与生活的距离并没有那么遥远。疾病诊疗、居家康复、健康管理、科技助残……脑机接口不仅为临床应用提供了新思路、新技术,走向生活、融入生活、改变生活,也以科技向善的力量,营造更美好的生活。

一个头环,让他回到专注从容的世界

10岁,正是男孩子好奇心旺盛、活泼爱闹的年纪。但康康(化名)的“活泼”却影响到了他的日常生活。反复翻开作业本又合上,坐立难安,迟迟无法下笔;准备背单词,却瞬间被其他事情吸引,时间过去许久仍没背完;明明喜欢架子鼓,学起来却经常没耐心,一旦出错就非常沮丧,想要放弃;与同学稍有摩擦,就容易情绪失控……

注意分散、活动过多和冲动控制困难,是注意缺陷与多动障碍(ADHD)的核心症状。ADHD是儿童期最常见的神经发育障碍之一,若不及时诊断和干预,将对患儿学习和社会功能产生不可逆的损害。

乖乖吃药的孩子毕竟是少数,幸而还有更新的非药物治疗可以选择。康康的父母了解到,头戴一个环状设备,打开配套软件,按任务提示完成游戏,就是一次治疗。康康马上被这个“可以玩游戏”的治疗方法吸引,比较轻松地完成了历时8周、共计56次的注意力训练。

这其实是一种通过非侵入式脑机接口实现的神经反馈训练。ADHD儿童常表现为θ波增多、β波减弱的异常脑电节律,这与注意力分散密切相关。康康佩戴的头环是脑电采集设备,会实时监测θ波、β波等脑电信号,进一步转化为直观的分数和动画,当孩子注意力集中时,游戏角色会加速前进并获得奖励;一旦分心,角色就会减慢速度甚至停下来。为了完成游戏任务,孩子要主动调节自己的大脑状态,在这个过程中逐渐理解什么是“集中注意力”,并学会自主控制。

“戴头环”带来的改变直接体现在康康的各项数据和生活中。无论是在看、听等不同情境下保持注意力的能力,还是专注持续时间,康康都比此前有了进步,多动、冲动等相关评分明显下降,学习效率也大幅提高,情绪和行为的控制更加稳定。“他的生活变得从容了,也越来越有自信,与我们相处不再‘针锋相对’,现在家庭氛围很好。”康康的父母松了一口气。

在AI蓬勃发展、信息爆炸的当下,知识的获取愈发便捷,专注力却正在成为时代稀缺的核心竞争力。这一能力不仅关乎成年人,对孩子的影响更为深远。将神经反馈与认知训练游戏深度结合,是当前的一个重要前沿趋势。

“作为研发者,每一个这样的故事,都让我们备受鼓舞,运用非侵入式脑机接口干预ADHD只是一个开始,非侵入式脑机接口不仅能在临床上提供辅助,更能实实在在改变人们的生活。”强脑科技相关负责人也道出了心中感慨。

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ADHD患儿在医院场景下使用非侵入式脑机接口设备训练。受访者供图

贴近生活,脑机接口应用场景不单是临床

提到“脑机接口”,人们脑海中往往会浮现“将芯片植入大脑”的想象,像康康这样戴一个“头环”,就是使用脑机接口了吗?其实,脑机接口有非侵入式、半侵入式和侵入式的不同分类。

“这三种脑机接口的类型,在理论和技术上都具备‘监测’和‘调控’脑状态的能力,但在精度、深度和应用场景上有很大区别。”中国科学院院士、国家精神疾病医学中心主任陆林向人民日报健康客户端记者表示。

非侵入式脑机接口,测量大脑皮层整体状态。非侵入式脑机接口主要通过捕捉头皮表面的电信号或血氧变化来实现监测,但由于信号需经过颅骨,衰减严重、信噪比低,因此难以精准定位深部脑区的活动,更多是测量大脑皮层的整体状态。非侵入式脑机接口的调控方式主要有两种:一种是神经反馈,通过可视化界面让使用者看到自己的脑波,训练自我调节;另一种是外部物理刺激,从颅外施加磁场或微电流,调节皮层兴奋性。

半侵入式脑机接口,捕捉更精细的局部场电位。半侵入式脑机接口避开了颅骨的信号阻挡,因此信噪比和空间分辨率提升,能捕捉到更精细的局部场电位(在某一脑区记录到的群体神经元对刺激反应的电位变化)。半侵入式脑机接口的电极需要放置在硬脑膜下或大脑皮层表面(不刺入脑组织),或者从血管送入脑内,主要通过皮层电刺激可以来实现调控。这是脑机接口侵入方式的一个平衡点,在情绪调节、血管内介入等场景潜力巨大。

侵入式脑机接口,记录单个神经元的放电活动。侵入式脑机接口则需要将电极刺入脑组织,甚至直达脑的深部核团,虽然创伤更大,但也有着“绝对优势”——能记录到单个神经元的放电活动,实时监测特定的异常脑电信号,一旦捕捉到,立刻释放电刺激进行调控。

强脑科技相关负责人向记者表示,不同侵入方式的脑机接口具有不同优势,形成互补格局,既能深入严肃医疗场景,也会大步走向日常生活。

其中,非侵入式脑机接口凭借无创、无痛、易用性强的“天然优势”,适合辅助诊断、家庭康复和日常健康管理等场景,如进行注意力训练、情绪调节、睡眠管理、老年认知维护等,已进入消费级和医疗级产品阶段。

而半侵入式、侵入式脑机接口目前主要集中应用在医疗场景,在运动障碍、瘫痪、癫痫、帕金森病等神经疾病领域为患者带来获益,而在精神疾病领域的应用仍处于探索阶段,拥有广阔的研发和应用前景。

陆林院士表示,许多神经系统疾病和精神障碍与大脑的网络功能失调有关,然而,传统的治疗方式存在局限性,一定数量的患者对药物反应较差,而脑机接口技术让直接解读并调控大脑成为可能,也为疾病的客观评估、靶向干预和功能康复提供了新思路、新技术。

迭代突围,脑机接口产业生在实现飞跃

当前,我国脑机接口技术整体发展水平与国际前沿同步,部分技术路线已展现出领先优势。中国已成为全球第二个开展侵入式脑机接口临床试验的国家,在非侵入式脑机接口技术领域同样取得突破。据智药局2025年7月不完全统计数据,我国已有脑机接口公司近40家,其中,浙江杭州是布局脑机接口最积极的城市之一。

作为“杭州六小龙”(六家创设于杭州的科技企业统称)之一的企业 ,强脑科技正深耕于非侵入式脑机接口领域。强脑科技相关负责人表示,我国脑机接口产业技术路径呈现多样化,从硬件采集、信号处理到应用场景的产业链逐步完善,非侵入式脑机接口技术也达到了取得医疗器械注册证的水平,实现了从消费级到医疗级的跨越。硬件上,对电极材料进行优化,在高噪声环境下获取稳定、高质量的原始脑电信号;软件上,对神经反馈训练、脑放松训练、认知能力训练等多种模块进行整合,从而修复或提升脑功能。

与消费级产品相比,医疗级脑机接口在多个维度实现飞跃。一是核心目标,从提升用户体验转向治疗疾病;二是证据要求,从用户反馈上升到具有显著统计学差异的临床数据;三是性能表现,从理想环境下的良好效果,转变为实际疾病状态下的稳定可靠;四是风险管理,从对基础安全的关注,升级为对潜在风险的系统性主动防控;五是监管路径,从市场监督转变为原则严格的前置审批。

科技向善,脑机接口为人民健康谋福祉

作为“十五五”规划建议锚定的六大未来产业之一,脑机接口并不是一个“被困在实验室的科学梦”,而是真真切切地走进了百姓生活,成为了为人民健康谋福祉的实践。

“据统计,目前有超过2000万的孩子正在被ADHD困扰,不仅影响学习,更悄然影响着他们未来的人生轨迹。正因如此,我们一直在思考有没有一种更温和、更科学的方式能够帮助他们。”除了帮助像康康一样的ADHD孩子训练注意力,强脑科技相关负责人表示,非侵入式脑机接口也帮助众多残疾人士回归美好生活。

使用者佩戴智能仿生手,‌非侵入式电极会‌采集‌肌电神经信号,通过算法解码这些携带着动作意图的信号,将意图转化为机械指令,继而驱动仿生手完成自然流畅的动作——如常地搬起箱子,如常地拧开瓶盖喝水,如常地撕包装、系鞋带……对于残疾人士来说,是科技向善的力量,让这些遥不可及的“小事”回归生活,重塑了“如常却珍贵”的人生体验。

未来,脑机接口技术进一步融入生活,有望为更多残疾人士,以及受到ADHD、孤独症、失眠、阿尔茨海默等疾病困扰的人群,重新开启美好生活,也会有越来越的人能亲身体验脑接口技术给生活带来的便利性。

在展望科技向善愿景的同时,强脑科技相关负责人也坦言,目前距离脑机接口全面融入生活还有一定距离,与技术成熟度、设备使用舒适度、电池续航能力、成本控制,以及公众对这一新兴技术的了解和接受度有关。

在陆林院士看来,脑机接口从实验室走到临床,必须要坚持三个原则。一是始终以临床价值为导向,用扎实的循证医学证据验证其有效性和安全性,考虑患者的安全和获益,才是技术进步的基础。二是坚守伦理红线,高度重视脑数据的隐私和保护,保证患者的健康和最大获益。三是推动构建跨学科协同创新的生态,共同培育既懂临床又懂技术的复合型人才,让脑机接口更高质量、更快地发展,落地服务于健康。

强脑科技相关负责人认为,脑机接口将向着更高精度、更低成本、更广应用的方向演进。一方面可以与人工智能、5G等技术深度融合,实现更智能的闭环交互;另一方面可以从单一功能向多模态、多场景扩展,成为人机共生的关键接口。“我们相信,未来脑机接口技术会广泛进入人们的日常生活,成为像智能手机一样普遍的工具。”

(责编:荆雪涛)