脑机接口如何重塑神外手术/ 越来越多脑机接口植入进入手术室
来源：医学界 发布日期：2025-06-24 00:00:00 访问量：4
脑机接口如何重塑神外手术/ 越来越多脑机接口植入进入手术室
发布时间: 2025-06-24 来源: 医学界
神外前沿讯，近日，Neural Regeneration Research杂志（中科院2区，IF=6.1）在线发表了海德堡大学曼海姆医学院神经外科、神经调控中心等研究团队题为“Brain-computer interfaces re-shape functional neurosurgery”的研究成果。
文章中说，随着越来越多的植入式脑机接口（BCI）手术融进入神经外科手术室，本文旨在从功能神经外科的角度，探讨用于运动功能恢复的侵入性手术植入式BCI微电极阵列的现状。另一个目的是展示并讨论一个综合框架，该框架关注诸如高密度表面肌电图（HD-sEMG）等辅助性外周非侵入性工具如何推动BCI技术在恢复上肢/手部运动功能方面的应用。
Thomas Kinfe et al. Brain-computer interfaces re-shape functional neurosurgery. Neural Regen Res. 2026 Mar 1;21(3):1122-1123. doi: 10.4103/NRR.NRR-D-24-01336. Epub 2025 Apr 29. PMID:40522765.
文章中说，过去几十年来，人们一直在探索用于连接中枢神经系统和外周神经系统的侵入式和非侵入式神经技术，包括脑电图、皮层脑电图和微电极阵列。
这些方法所面临的挑战在于时空分辨率的带宽，而这对于大面积神经元记录至关重要。在最近的一份共识声明中，脑机接口（BCI）协会将 BCI 定义为一种测量大脑活动并将其（近乎）实时转换为功能有用输出的系统，以替代、恢复、增强、补充和/或改善大脑的自然输出，从而改变大脑与其外部或内部环境之间的持续交互。
此外，它还可以通过有针对性地传递刺激来修改大脑活动，从而为大脑创造功能有用的输入。
文章中说，神经调控技术依靠电、光、磁、超声波及其他刺激方法，在大脑、脊髓和外周神经系统层面干扰病理回路，用于治疗广泛的神经系统疾病。值得一提的是，对于临床上已确立且植入颅内的脑刺激装置，如脑深部刺激器、脑机接口（暂时和/或永久性）可以为脑深部刺激提供信息，使其刺激波形与病理回路的电生理特征相关联。通过这种方式，人工智能可用于训练神经网络，以预测运动和/或检测与所应用刺激波形相关的病理性电生理模式。
文章中说，脊髓损伤患者因运动功能受损而影响生活质量的多个方面，尤其是丧失了完成日常生活中关键手动任务的能力。恢复手部运动的治疗方法包括手部重建手术、神经调控、使用神经假体、辅助设备以及神经修复疗法。手术干预包括肌腱或神经转移，而针对脊髓损伤恢复的神经修复疗法仍处于实验阶段，目前的治疗方法距离临床实际应用仍有很大差距。如今，中枢和外周侵入式脑机接口（BCI）受到了越来越多的关注，这已成为一个有前景的领域，通过将神经系统与环境（例如辅助设备）相连接来恢复运动障碍，其特点是能够记录皮质或外周电路，主要目标是将这些信号转化为功能性运动/行为输出。
临床研究线索表明，对于运动输出功能退化的四肢瘫痪患者，皮质内植入微阵列（BCI）可能提供持续的运动控制，这表明上肢/手部功能恢复具有潜力。侵入式皮质接口具有提供高分辨率和高信噪比信号的优势，能够从大量神经元混合信号中检测出单个神经元的脉冲。针对上肢运动恢复的人体应用的几份报告，将目标定位于大脑（例如运动皮层）以及周围神经系统，结果令人鼓舞，观察期也较长。
尽管近期人们对侵入式脑机接口（BCI）神经应用的兴趣与关注日益浓厚，这些应用旨在填补尚未解决的神经治疗空白，但迫切需要一个涵盖伦理、法律、社会和文化影响的神经伦理框架，理想情况下应在这些神经技术的常规应用之前就建立起来
