“脑脊接口”?“脑机接口”?一字之差,让截瘫患者重新行走
2025-03-12 10:31:32 阅览:471
2025年年初,上海复旦大学附属中山医院的无影灯下,一场见证奇迹的“神经搭桥”手术改写了医学史——两颗米粒大小的电极芯片被植入一名叫小林的34岁患者体内,竟让他瘫了两年的双腿“听懂”了大脑指令,让原本被判定为永远也站不起来的他“绝地重生”。
此后3个多月间,复旦大学科研团队又先后利用脑脊接口技术完成了3例临床概念验证手术,效果均显著。央视频、《人民日报》等主流媒体纷纷报道了这一重大突破。
如同石子投入平静的湖面,成果在全球医学界掀起了巨大的波澜。
那么,什么是脑脊接口技术?它和脑机接口有何区别?这项技术到底是黑科技还是医学革命?

小林(lín)术(shù)后(hòu)12天(tiān),正(zhèng)在(zài)联(lián)合团队指导下开展康复训练(图片来源于复旦大学官网)
从“不可能”到“可能”,瘫痪治疗的困局与破局
在医学界,脊髓损伤导致的瘫痪一直被视为“不治之症”。当脊髓因外伤或疾病中断,大脑发出的运动指令便无法传递到肢体,患者逐渐失去对肌肉的控制,甚至可能永远被困在轮椅上。
据统计,中国现存脊髓损伤患者374万人,每年新增脊髓损伤患者约9万人。其中许多人正值青壮年,一场意外便彻底改变了他们的人生轨迹。
脑脊接口技术,简单来说,医生在大脑和脊髓里植入一些很细小的电极,这些电极能捕捉大脑发出的“想动”的信号。然后,通过一种聪明的算法,把信号翻译成脊髓能懂的“语言”,再用电刺激的方式传递给脊髓。这就像是用一把钥匙打开了控制下肢运动的“锁”,让大脑的指令绕过受损的神(shén)经(jīng),直接告诉下肢“动起来”,从而(ér)让(ràng)瘫(tān)痪患者重新获得行走能力。
这项技术的关键在于精准性与实时性。大脑的信号如同复杂的电波海洋,而脑脊接口技术需要在这片海洋中准确地捕捉到代表运动意图的(de)特(tè)定(dìng)波(bō)形(xíng)。这(zhè)不(bù)仅(jǐn)需(xū)要(yào)高(gāo)精(jīng)度(dù)的(de)电(diàn)极(jí)设(shè)备(bèi),更(gèng)依(yī)赖(lài)于(yú)强(qiáng)大(dà)的(de)人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)算(suàn)法(fǎ)。
复(fù)旦(dàn)大(dà)学(xué)科(kē)研(yán)团(tuán)队(duì)在(zài)全球(qiú)首(shǒu)创(chuàng)的(de)“三(sān)合(hé)一(yī)”脑(nǎo)脊(jí)接(jiē)口(kǒu)技(jì)术(shù),其(qí)特(tè)别(bié)之(zhī)处(chù)就(jiù)在(zài)于(yú)将(jiāng)大(dà)脑(nǎo)信(xìn)号(hào)解(jiě)码(mǎ)、电(diàn)刺(cì)激(jī)优(yōu)化(huà)和(hé)神(shén)经(jīng)通(tōng)路重(zhòng)建(jiàn)三(sān)大(dà)技(jì)术(shù)整(zhěng)合(hé),形(xíng)成(chéng)一(yī)套(tào)高(gāo)效(xiào)精(jīng)准(zhǔn)的(de)治(zhì)疗(liáo)体(tǐ)系(xì)。核(hé)心(xīn)在(zài)于(yú)“稳(wěn)、准(zhǔn)、快(kuài)”——团(tuán)队(duì)开(kāi)发(fā)的(de)轻量级AI算法模(mó)型(xíng),如(rú)同“超级翻译器”,能快速将大脑的运动指令(如抬腿、迈步)转化为电刺激信号,传递给脊髓,确保患者肢体迅速且准确地响应,避免因延迟导致的摔倒。同时,团队利用仿真计算平台模拟人体运动,提前筛选有效电刺激参数,跳过无效参数,让患者在手术当天即可抬腿,大幅缩短了康复时间等。
脑脊接口?脑机接口?别傻傻分不清楚
“脑脊接口和脑机接口是一回事吗?”脑脊接口的新闻出来后,许多人会有这样的疑问。实际上,虽然只有“一字之差”,两者存在本质差异。
脑机接口(BCI)与脑脊接口(BSI)虽然都以大脑信号为核心,但目标和路径却大相径庭。脑机接口更像是为大脑配备的“外挂”,它专注于(yú)“大(dà)脑(nǎo)→外(wài)部(bù)设(shè)备(bèi)”的(de)交(jiāo)互(hù),让(ràng)患(huàn)者(zhě)通(tōng)过(guò)意(yì)念(niàn)控(kòng)制机械臂、打字甚至玩电子游戏。这种技术虽然巧妙地绕过了身体的限制,却无法直接恢复患者自身的运动功能。
相比之下,脑脊接口则致力于“大脑→脊髓→身体”的闭环重建。它不依赖外部设备,而是通过神经信号直接激活人体自身的肌肉,目标是让患者重新控制自己的双腿,真正实现“身体的自主运动”。
从技术逻辑上看,脑机接口需要将大脑信号转化为机械指令,例如将“想抬手”转化为“机械臂抬起”,中间依赖复杂的算法和外部硬件,仿佛是在大脑与身体之间开辟了一条“绕路”的通道。而脑脊接口则更接近于“修复断裂的神经高速公路”。它通过植入电极,在受损的脊髓区域上方(脑)和下方(脊髓)架设“信号中转站”,让大脑指令直达下肢神经,实现自然行走,如同在受损的神经通路上重新搭建了一座桥梁。
在侵入性与适用人群方面,脑机接口既有非侵入式(头戴设备),也有侵入式(植入电极),功能偏向“替代”或“增强”。而脑脊接口则必须通过手术植入设备,但它的优势在于恢复原生功能,更适合脊髓不完全损伤、肌肉未萎缩的患者。
如果用一句话来总结,脑机接口是“人与机器的对话”,拓展能力边界;脑脊接口则是“人与自己身体的对话”,修复生命本能。
未来两者会结合吗?完全可能!例如用BCI控制外骨骼辅助行走,同时用BSI激活自身肌肉,实现双重康复。

小林术后第一次随访(图片来源于复旦大学官网)
从“信号中转站”到“舍筏登岸”,脑脊接口未来可期
通过4小时左右的微创手术,当两个直径仅1毫米左右的电极芯片被精准地植入小林的运动脑区与脊髓硬膜外时,一场生命的奇迹正在悄然上演。
术后第1天,沉睡多年的右腿肌群出现微弱颤动;第3天,大脑指令首次驱动双下肢同步运动;第10天,患者实现自主控制双侧下肢跨步行走;第49天,小林已经可以在悬吊下实现独立使用助步器行走——这一系列看似不可思议的进展背后,是中国科学家十年磨一剑的坚持,为脊髓损伤治疗开辟了一条全新的赛道。
更令(lìng)人振奋的是,复旦大学团队还在受试者身上观察到了脑脊接口对神经重塑的作用——小林在术后不到两周,就表现出了神经重塑效果。
“如果通过植入脑脊接口,加上三五年的康复训练,患者的神经有望重新连接、得到重塑,最终我们可能会让患者摆脱设备,而不是终身依赖它。”科研成员认为,“舍筏登岸,这才是最好的脑脊接口技术。”
进一步观察,了解其重塑背后机制。脑脊接口的未来之路或许漫漫,但未来可期。
