引言

科技与意志“架桥”,患者终将迈出新生的第一步。

2025年3月3日晚8点,复旦大学附属华山医院手术室内,全球首批第4例通过脑脊接口(Brain-Spine Interface, BSI)技术让瘫痪者重新行走的临床概念验证手术成功完成

这是继同年1月至2月前三例手术后,复旦大学类脑智能科学与技术研究院加福民团队的又一里程碑式突破。通过在患者大脑与脊髓间搭建“神经桥”,结合人工智能(AI)解码与精准电刺激,研究团队使脊髓损伤患者首次实现自主控制肢体运动,标志着脊髓损伤治疗正式迈入“神经功能重建”新纪元。

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图源:复旦大学

“抬腿、迈步、站稳了”,8个摄像头之下,曾被下达“再难站立”判决的林先生,迈出了他向新生的第一步。

01

两年辗转 终迎新生

小林(化名),34岁,两年前不慎从近四米高处坠落,导致胸椎椎体骨折并椎体脱位、脑出血,下肢完全丧失运动能力

两年来,小林在妻子陪伴下辗转昆明、广州、北京等地求医,康复治疗也没有少做,但传统手段效果有限,行走对他而言,仍遥不可及

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转机出现在2024年10月5日,小林通过复旦大学官方公众号获悉加福民团队招募脑脊接口临床试验志愿者,当即报名。

2025年1月8日,他成为首批次接受“三合一”脑脊接口植入手术的患者,不论是手术过程,还是术后效果,似乎都在预示着他能够得到一个好的结果:预计6小时完成的手术,仅用4小时左右就在小林身上顺利完成;术后恢复速度也远超预期,甚至可以“天”计算

  • 术后24小时,小林右腿出现了缓慢屈曲

  • 第3天,实现自主脑控双下肢运动

  • 第8天,小林可在站立架辅助下站立抬腿

  • 第10天,小林便能在“天轨”驱动下尝试跨步,并逐渐适应步行模式,实现自主控制双侧下肢跨步行走

  • 第14天,他的右腿已能抬高跨越移动的障碍物

  • 第15天,在悬吊下,小林可独立使用站立架行走超过了5米

  • 第49天,小林即可在悬吊下独立使用助步器行走...

目前,小林仍在恢复过程中,虽然他最后能恢复成什么样尚未可知,但相比坐在轮椅上,现在能够实现的步态已是长足的进步了

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除他以外,2025年1月至2月团队还完成了3例手术,分别是来自河北的小赵、来自山东的小温,以及国际患者—来自塞尔维亚的海员小周,他们分别在2月5日、2月25日、3月3日成功手术,术后效果良好。

术前下肢萎缩完全不能动的小赵,术后第一天开机1小时即脑控抬腿、术后两周实现辅助下行走

瘫痪10个月,术前完全不能活动下肢的小温也实现了次日开机1小时即脑控抬腿的巨大效果。

02

创新固有思路 中国团队实现零突破

在神经工程领域,传统脑机接口(Neural Interfacing Technology)长期遵循"信号替代"原则——通过捕捉大脑皮层电信号驱动外置机械装置,这一技术路径将患者受损肢体视为不可逆转的功能单元

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马斯克旗下Neuralink的机械臂控制项目正是典型代表,其核心逻辑在于建立"脑-机"单向指令通道,实现代偿性功能替代

复旦大学加福民教授团队则开创了更具革命性的类似"神经功能重建"范式——通过植入式脑脊接口技术,在大脑和脊髓间搭建一条“神经桥”,采集、解码脑电信号,给特定神经根进行时空电刺激瘫痪者再次掌控自己的肢体,而非依靠外部设备

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先例是2023年瑞士洛桑联邦理工学院团队的研究,他们验证了这一思路的可行性,但其采用的术式存在很明显的局限:需分别在颅骨两侧植入芯片,创面大如掌心,术后感染风险高;此外,脑脊手术间隔需等待神经瘢痕稳定,导致功能恢复周期长达24个月。

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加福民团队则采用了微创技术新方案,将两个仅1毫米左右的电极芯片精准植入运动脑区,实现了脑部与脊髓手术的一次性完成

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这得益于他们创新式的“三合一体”策略,将多台设备整合为一台微型脑部植入设备。这一创新不仅极大减轻了手术创伤,还显著增强了脑电信号的采集稳定性和效率,展现出“高精度、大容量、高集成度、低延迟”的优势。

也不总是顺利的,研究团队也面临过难关。

毫秒级的实时解码曾是横亘在团队面前的技术天堑。若算法延迟仅超过1秒,患者就可能在发出"抬腿"指令时身体已失去平衡;且脊髓生理结构高度个体化,每个人都不一样。

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为此,研发团队耗时三年开发出适应个体神经信号特征的AI模型,通过动态学习不同运动场景(如站立抬腿与坐姿屈膝)的脑电特征,将解码速度稳定在生理可承受范围内。同时,团队构建的"电刺激-神经激活-肌肉骨骼运动"仿真平台,可提前预演数千种电刺激参数组合对特定患者的作用效果,排除无效刺激,筛选出最优方案。

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这使得术后当天即可观察到部分患者运动功能改善,彻底改写了传统神经调控技术需要数月参数调试的历史。

End

写在文末

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目前,团队在受试者身上还发现了脑脊接口对神经重塑的作用。

这意味着,相比于传统脑机接口将人体与机械永久绑定,复旦方案很有可能能实现"技术辅助下的自我修复"。

我们不是在创造赛博格,而是在唤醒沉睡的神经潜能。

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