神经系统疾病是全球第二大死亡原因，涵盖脑卒中、多发性硬化症、肌萎缩侧索硬化症等多种病症，常导致运动、感觉和认知功能障碍，给患者生活、家庭负担及社会医疗系统带来沉重压力。近日，大理大学团队发表于《Frontiers in Rehabilitation Sciences》的一项综述研究，系统梳理了脑机接口（BCI）技术在神经系统疾病康复领域的研究现状、应用进展、核心机制及未来方向，聚焦脑卒中、多发性硬化症（MS）、肌萎缩侧索硬化症（ALS）、脊髓损伤（SCI）、帕金森病（PD）、脑瘫（CP）和神经病理性疼痛（NP）等七大核心病症，为该领域的临床转化与技术优化提供了全面参考。
脑机接口基础
传统康复治疗存在局限性，而脑机接口技术通过直接解码脑信号，将运动意图转化为外部设备控制指令，凭借神经可塑性原理，为神经康复开辟了新路径。脑机接口核心优势在于构建闭环反馈系统，无需依赖明显肢体运动，即可通过实时神经信号与反馈的精准配对，促进大脑皮层重组，强化残存的感觉运动回路，相比传统治疗更能高效驱动神经可塑性变化。
脑机接口技术可分为辅助型和康复型两类，前者聚焦沟通与环境控制，后者侧重功能恢复，且已发展出非侵入性（如脑电图EEG）、半侵入性（如皮层脑电图ECoG）等多种实现方式，结合功能性电刺激（FES）、虚拟现实（VR）、机器人设备等多模态反馈，显著提升了康复效果。
神经可塑性是脑机接口康复的核心理论基础，指大脑在学习、损伤后重组神经网络、形成新连接的能力，体现在突触可塑性、结构可塑性和功能可塑性等多个层面。脑机接口通过构建高维度、动态的“丰富环境”，借助实时闭环刺激，靶向调节多尺度可塑性机制，唤醒休眠神经元，强化突触连接，促进神经功能重塑。
脑机接口技术流程主要包括神经信号采集（通过EEG、肌电图EMG等传感器）、预处理、特征提取、模式识别与设备控制，最终通过反馈回路形成自调节交互，支持患者自适应学习与功能恢复。
常见的脑机接口范式包括运动想象（MI-BCI）、P300事件相关电位、稳态视觉诱发电位（SSVEP）等，混合脑机接口则通过融合多种范式或生物信号，进一步提升系统稳定性与适用性。
神经疾病康复应用进展
1 脑卒中：临床研究最集中、可改善运动功能恢复
脑卒中后运动障碍严重影响患者生活质量，传统康复对重度瘫痪者效果有限。神经可塑性是脑卒中后康复的核心基础，脑机接口通过直接解码运动意图形成闭环训练，更符合神经可塑性时序规则，多项临床试验证实其在上肢、手功能及步态康复中优于传统疗法。脑机接口疗效受卒中类型、病灶部位、剩余网络完整性及干预时机影响，亚急性期为最佳窗口期。
当前脑机接口系统仍存在信号稳定性、准确率不足、临床转化难等问题，未来需向自适应、多模态融合、个性化及便携低成本方向发展，同时兼顾患者心理状态，实现精准神经康复。
2 多发性硬化症：步态、肢体功能等恢复具备可行性
多发性硬化症（MS）是一种累及中枢神经系统的慢性自身免疫性疾病，可出现运动、感觉、共济、视觉及认知障碍，严重影响患者生活质量与活动能力，是青壮年非创伤性致残的主要疾病之一。脑机接口为多发性硬化症康复提供了新路径，依托活动依赖性神经可塑性，闭环脑机接口可将运动意图与即时感觉/本体感觉反馈配对，在肌电信号微弱或疲劳时仍能通过脑电实现稳定控制。
现有研究证实，MS患者运动想象解码精度与健康人相近，脑机接口联合功能性电刺激可显著提升步行速度、肢体功能与生活质量，并伴随神经可塑性改变。但当前研究仍以短期干预为主，样本量有限、长期疗效与个体差异尚不明确，未来需开展大样本、长随访研究，完善生活质量评估，推动脑机接口融入常规康复体系。
3 肌萎缩侧索硬化症：早期辅助沟通和通信
肌萎缩侧索硬化症（ALS，即渐冻症）是致命性中枢神经系统神经退行性疾病，以上下运动神经元功能障碍为特征，临床表现为肢体、吞咽、言语和呼吸肌肉进行性无力，部分患者伴认知行为改变，晚期可能进入闭锁状态。脑机接口为ALS患者提供了绕过受损运动神经元的沟通和控制途径，根据疾病阶段适配不同范式，早期可结合运动想象、FES等延缓自主控制能力衰退，晚期可通过P300、SSVEP等实现沟通。
现有研究证实侵入性脑机接口能长期稳定支持患者沟通，但非侵入性脑机接口在完全闭锁状态下效果有限，混合现实等技术可提升脑机接口实用性。目前脑机接口研究存在样本量小、个性化不足等局限，未来需开发自适应系统、优化疲劳敏感型训练方案，并纳入生活质量、照护者负担等结局指标，更好契合患者综合需求。
4 脊髓损伤：具备恢复运动功能的潜力
脊髓损伤（SCI）由创伤或非创伤因素引发，会造成损伤平面以下感觉、运动功能丧失，是长期残疾的主要原因，每年新增25万至50万例。脑机接口主要通过恢复功能性运动、缓解中枢神经性疼痛、提升家庭与社会参与度来改善患者生活质量，既可作为辅助设备代偿运动功能，也能通过诱导神经可塑性促进康复。
多项临床研究证实，脑机接口联合功能电刺激、脑-脊髓接口等能帮助患者恢复抓握、行走等能力，便携式与算法优化正推动其从实验室走向家庭应用。但该技术仍存在个体差异影响、长期适应性不足、生理反馈机制不明确、植入器件稳定性待验证等问题，未来需向个性化、闭环自适应与更优用户体验方向发展。
5 帕金森病：在运动功能方面有显著改善
帕金森病是常见神经退行性疾病，核心特征为大脑多巴胺能神经元丢失，引发震颤、僵硬等运动障碍，发病率随年龄增长而升高。目前标准治疗以药物、物理治疗为主，晚期可采用深部脑刺激（DBS），闭环DBS通过实时监测β节律优化刺激效果。脑机接口为帕金森病康复提供新路径，区别于DBS的神经调控作用，脑机接口通过解码脑活动提供反馈或辅助控制。
研究表明，脑信号反馈训练可调节异常神经活动、增强可塑性，EEG运动想象脑机接口可在运动微弱时提供辅助。脑机接口选择需结合患者表型，其通过改善运动功能提升患者生活质量。多模态监测、EEG-EMG联合解码等研究为脑机接口临床应用奠定基础。未来需整合脑机接口与自适应DBS，构建个性化闭环神经康复方案，弥补传统疗法长期效果局限。
6 脑性瘫痪：初步探索沟通辅助与运动功能训练
脑性瘫痪（即脑瘫）是儿童严重神经残疾的最常见原因，为非进行性运动和姿势障碍，具有高度异质性，分为痉挛型、运动障碍型和共济失调型等亚型，常伴随感知或智力缺陷。传统康复存在参与度不足、进展停滞等问题，而儿童神经可塑性优势为脑机接口融入康复提供了依据。脑机接口作为传统康复的辅助手段，可通过神经层面反馈适配不同亚型脑瘫的康复需求，提升运动控制和沟通能力，改善患者生活质量。
初步研究显示，脑瘫儿童可稳定操作脑机接口，家庭化、游戏化脑机接口能提升训练依从性，ErrP检测可优化脑机接口交互效果。但目前相关研究有限，未来需结合儿童发育特点定制脑机接口范式，开发自适应算法，设计家庭友好型系统，开展长期随访，进一步探索脑机接口在脑瘫临床康复中的应用价值。
7 神经病理性疼痛：提出非药物止痛方法
神经病理性疼痛是由躯体感觉神经系统损伤或功能障碍引发的慢性疼痛，常见类型包括三叉神经痛、糖尿病周围神经病变等，患者常出现烧灼样、刺痛等自发痛，伴随感觉和痛觉过敏，严重影响生活质量。脑机接口为NP治疗提供了新型补充手段，与传统外周或脊髓神经调控方法不同，脑机接口直接作用于中枢，可实时解码疼痛相关皮层活动，实现闭环干预，还能支持患者自我调节训练，提升治疗主动性。
现有试点研究显示，脑机接口结合VR、TENS或音乐疗法等，能有效检测疼痛并减轻症状，改善患者生活质量，且家用脑机接口方案具有良好可行性。但目前研究存在局限，如未充分考虑患者个体差异，音乐疗法效果受个人偏好和文化背景影响。未来需进一步探究个体差异，优化脑机接口技术，拓展其在NP康复中的应用场景。
共性局限与发展路线图
当前脑机接口神经康复领域仍存在共性局限：研究样本量小、方案异质性高、长期随访数据不足；信号质量受脑损伤影响波动较大，解码算法适应性有待提升；个性化程度与用户体验不足，部分系统操作复杂、患者依从性受限；临床转化面临硬件成本、便携性及医疗场景适配等问题。
针对这些挑战，综述提出了未来发展路线图：构建个性化皮层网络模拟器，结合多模态神经数据优化治疗方案；开发自架构解码器，实现信号处理链的自主校准与动态调整；设计自适应治疗协议，根据神经学习指标实时调整任务难度与反馈模式；整合外周神经接口，提供本体感觉与触觉反馈，完善“感觉写入”机制。同时，需重视跨学科协作，平衡技术创新与伦理规范，优先保障患者福利。
总体而言，脑机接口技术凭借其直接链接脑信号与外部干预的独特优势，已成为神经系统疾病康复的重要创新方向，在多种病症中展现出改善功能、提升生活质量的巨大潜力。尽管当前仍面临技术、临床与转化层面的多重挑战，但随着个性化设计、信号处理算法与多模态融合技术的持续进步，脑机接口有望实现从实验室到临床常规应用的跨越，为神经康复带来革命性变革。未来研究需聚焦核心技术瓶颈，强化长期临床验证，推动系统便携化与普惠化，让更多患者受益于这一创新性治疗手段。
标题：《Current status and future prospects of brain–computer interfaces in the field of neurological disease rehabilitation》
DOI：https://doi.org/10.3389/fresc.2026.1666530
来源：脑机接口星球
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