近日，腦虎科技聯(lián)合復旦大學附屬華山醫(yī)院、中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所，在腦機接口領域取得里程碑式突破——其“高通量植入式柔性腦機接口實時漢語解碼與語句合成”研究成果，正式發(fā)表于國際權威期刊《Science Advances》，相繼獲《Nature》、《Science》官網(wǎng)專文深度報道，標志我國在漢語言腦機接口領域躋身國際領先行列，為全球聲調語言腦機接口研發(fā)奠定基礎。

圖1:研究成果發(fā)表在《Science Advances》

圖2：《Science》官網(wǎng)專文報道該成果

圖3：相關成果此前已獲《Nature》官網(wǎng)報道

攻克國際難題：漢語實時解碼實現(xiàn)“從0到1”突破

漢語作為全球使用人口最多的聲調語言，因單音節(jié)、聲調載義、同音異形字密集，實時漢語解碼成為腦機接口領域公認難關。此前相關研究多集中于英語等字母語言，再加上我國約800萬腦卒中、漸凍癥等重大腦疾病患者喪失語言功能，因此研發(fā)適配中國人的漢語腦機接口至關重要且刻不容緩。

對此，科研團隊進行針對性突破，打造256通道高通量植入式柔性腦機接口，微皮層電極可精準覆蓋關鍵腦區(qū)采集神經(jīng)信號；創(chuàng)新實時神經(jīng)網(wǎng)絡解碼算法，通過特定頻段提取（以50毫秒滑窗提取70-170Hz High-γ頻段神經(jīng)活動），并最終融合語言模型完成語句輸出，形成適配漢語特性的神經(jīng)編解碼方案。

圖4:實時漢語解碼腦機接口系統(tǒng)框架和電極貢獻度表征

臨床效果亮眼：9天訓練達成日常交流需求

本次研究選取一位語言區(qū)占位的腫瘤癲癇患者，在幫其定位癲癇病灶、保護語言功能區(qū)的同時，開展?jié)h語言解碼臨床試驗。僅經(jīng)9天訓練，系統(tǒng)性能便顯優(yōu)勢：對394個常用漢語音節(jié)（覆蓋漢語總音節(jié)98%以上，未覆蓋者均為受試者不認識的生僻音節(jié)）的純神經(jīng)解碼平均準確率達71.2%，單音節(jié)解碼延時僅65毫秒，實時漢語語句解碼速率達49.6字/分鐘，基本滿足日常交流需求。

圖5:實時漢語解碼臨床試驗

依托該技術與腦虎科技自主研發(fā)的通用型腦機操作系統(tǒng)，受試者還實現(xiàn)多項突破：驅動數(shù)字分身發(fā)聲、與AI大模型實時對話，更能通過腦電解碼指令精準操控靈巧手完成復雜動作。新年來臨之際，受試者更以意念輸出“二零二五新年快樂”的手語祝福，直觀呈現(xiàn)技術的實用價值與人文溫度。

全球業(yè)界認可：中國方案填補國際空白

成果一經(jīng)發(fā)布便獲國際學術界高度關注。《Science》官網(wǎng)專門發(fā)文報道，加州大學舊金山分校神經(jīng)語言學專家Matthew Leonard指出：“這項進展為大量潛在患者打開腦機接口應用大門。世界上聲調語言多于非聲調語言，這是近期普通話語音腦機接口領域的重大突破。”

加州大學戴維斯分校腦機接口研究員Sergey Stavisky同樣肯定：“從健康受試者語音研究到語言障礙者醫(yī)療級腦機接口，存在巨大技術跨越。而說話過程中‘在線’生成漢字，而非事后分析神經(jīng)數(shù)據(jù)，本身就是真正的進步。”

值得注意的是，今年7月，國際權威期刊《Nature》官網(wǎng)也專門報道了該研究成果，引發(fā)全球廣泛關注和業(yè)界認可。

該成果不僅填補漢語實時解碼國際空白，更首次為全球聲調語言腦機接口研發(fā)提供可復用技術范式，為我國在這一未來產(chǎn)業(yè)前沿領域奠定領跑基礎。

加速臨床轉化：惠及800萬失語者成核心目標

“成果只是起點，技術惠及患者才是最終方向。”腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學家陶虎表示，未來團隊將深化核心技術研發(fā)，優(yōu)化解碼準確率與響應速度，同時加速臨床轉化，聯(lián)合醫(yī)療機構探索語言障礙治療的標準化應用路徑。

團隊還計劃拓展技術應用邊界，探索腦機接口與人工智能的深度融合，助力我國從“腦機接口技術強國”向“應用強國”邁進。

該研究受益于上海獨特的創(chuàng)新生態(tài)和來自政府、醫(yī)院、機構等的多元投入，相關工作得到天橋腦科學研究院（TCCI）的有力支持，并獲得上海市科委戰(zhàn)略前沿腦機接口專項項目、上海市經(jīng)信委促進產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展專項先導產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展項目、中國科學院青年創(chuàng)新促進會優(yōu)秀會員項目、復旦大學人工智能專項基金、上海市白玉蘭浦江計劃等支持。

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