引言
科技與意志“架橋”,患者終將邁出新生的第一步。
2025年3月3日晚8點,復旦大學附屬華山醫院手術室內,全球首批第4例通過腦脊接口(Brain-Spine Interface, BSI)技術讓癱瘓者重新行走的臨床概念驗證手術成功完成。
這是繼同年1月至2月前三例手術后,復旦大學類腦智能科學與技術研究院加福民團隊的又一里程碑式突破。通過在患者大腦與脊髓間搭建“神經橋”,結合人工智能(AI)解碼與精準電刺激,研究團隊使脊髓損傷患者首次實現自主控制肢體運動,標志著脊髓損傷治療正式邁入“神經功能重建”新紀元。
圖源:復旦大學
“抬腿、邁步、站穩了”,8個攝像頭之下,曾被下達“再難站立”判決的林先生,邁出了他向新生的第一步。
01
兩年輾轉 終迎新生
小林(化名),34歲,兩年前不慎從近四米高處墜落,導致胸椎椎體骨折并椎體脫位、腦出血,下肢完全喪失運動能力。
兩年來,小林在妻子陪伴下輾轉昆明、廣州、北京等地求醫,康復治療也沒有少做,但傳統手段效果有限,行走對他而言,仍遙不可及。
圖源:復旦大學
轉機出現在2024年10月5日,小林通過復旦大學官方公眾號獲悉加福民團隊招募腦脊接口臨床試驗志愿者,當即報名。
2025年1月8日,他成為首批次接受“三合一”腦脊接口植入手術的患者,不論是手術過程,還是術后效果,似乎都在預示著他能夠得到一個好的結果:預計6小時完成的手術,僅用4小時左右就在小林身上順利完成;術后恢復速度也遠超預期,甚至可以“天”計算:
術后24小時,小林右腿出現了緩慢屈曲
第3天,實現自主腦控雙下肢運動
第8天,小林可在站立架輔助下站立抬腿
第10天,小林便能在“天軌”驅動下嘗試跨步,并逐漸適應步行模式,實現自主控制雙側下肢跨步行走
第14天,他的右腿已能抬高跨越移動的障礙物
第15天,在懸吊下,小林可獨立使用站立架行走超過了5米
第49天,小林即可在懸吊下獨立使用助步器行走...
目前,小林仍在恢復過程中,雖然他最后能恢復成什么樣尚未可知,但相比坐在輪椅上,現在能夠實現的步態已是長足的進步了。
圖源:復旦大學
圖源:復旦大學
除他以外,2025年1月至2月團隊還完成了3例手術,分別是來自河北的小趙、來自山東的小溫,以及國際患者—來自塞爾維亞的海員小周,他們分別在2月5日、2月25日、3月3日成功手術,術后效果良好。
術前下肢萎縮完全不能動的小趙,術后第一天開機1小時即腦控抬腿、術后兩周實現輔助下行走
癱瘓10個月,術前完全不能活動下肢的小溫也實現了次日開機1小時即腦控抬腿的巨大效果。
02
創新固有思路 中國團隊實現零突破
在神經工程領域,傳統腦機接口(Neural Interfacing Technology)長期遵循"信號替代"原則——通過捕捉大腦皮層電信號驅動外置機械裝置,這一技術路徑將患者受損肢體視為不可逆轉的功能單元。
馬斯克旗下Neuralink的機械臂控制項目正是典型代表,其核心邏輯在于建立"腦-機"單向指令通道,實現代償性功能替代。
復旦大學加福民教授團隊則開創了更具革命性的類似"神經功能重建"范式——通過植入式腦脊接口技術,在大腦和脊髓間搭建一條“神經橋”,采集、解碼腦電信號,給特定神經根進行時空電刺激,讓癱瘓者再次掌控自己的肢體,而非依靠外部設備。
先例是2023年瑞士洛桑聯邦理工學院團隊的研究,他們驗證了這一思路的可行性,但其采用的術式存在很明顯的局限:需分別在顱骨兩側植入芯片,創面大如掌心,術后感染風險高;此外,腦脊手術間隔需等待神經瘢痕穩定,導致功能恢復周期長達24個月。
加福民團隊則采用了微創技術新方案,將兩個僅1毫米左右的電極芯片精準植入運動腦區,實現了腦部與脊髓手術的一次性完成。
圖源:復旦大學
這得益于他們創新式的“三合一體”策略,將多臺設備整合為一臺微型腦部植入設備。這一創新不僅極大減輕了手術創傷,還顯著增強了腦電信號的采集穩定性和效率,展現出“高精度、大容量、高集成度、低延遲”的優勢。
也不總是順利的,研究團隊也面臨過難關。
毫秒級的實時解碼曾是橫亙在團隊面前的技術天塹。若算法延遲僅超過1秒,患者就可能在發出"抬腿"指令時身體已失去平衡;且脊髓生理結構高度個體化,每個人都不一樣。
圖源:復旦大學
為此,研發團隊耗時三年開發出適應個體神經信號特征的AI模型,通過動態學習不同運動場景(如站立抬腿與坐姿屈膝)的腦電特征,將解碼速度穩定在生理可承受范圍內。同時,團隊構建的"電刺激-神經激活-肌肉骨骼運動"仿真平臺,可提前預演數千種電刺激參數組合對特定患者的作用效果,排除無效刺激,篩選出最優方案。
圖源:復旦大學
這使得術后當天即可觀察到部分患者運動功能改善,徹底改寫了傳統神經調控技術需要數月參數調試的歷史。
End
寫在文末
目前,團隊在受試者身上還發現了腦脊接口對神經重塑的作用。
這意味著,相比于傳統腦機接口將人體與機械永久綁定,復旦方案很有可能能實現"技術輔助下的自我修復"。
我們不是在創造賽博格,而是在喚醒沉睡的神經潛能。
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