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领跑全球!脑虎科技引领我国实现汉语脑机接口实时解码 技术突破获《Science》、《Nature》聚焦

2025-11-07 14:52:07      西盟科技资讯   


近日,脑虎科技联合复旦大学附属华山医院、中国科学院上海微系统与信息技术研究所,在脑机接口领域取得里程碑式突破——其“高通量植入式柔性脑机接口实时汉语解码与语句合成”研究成果,正式发表于国际权威期刊《Science Advances》,相继获《Nature》、《Science》官网专文深度报道,标志我国在汉语言脑机接口领域跻身国际领先行列,为全球声调语言脑机接口研发奠定基础。

图1:研究成果发表在《Science Advances》

图2:《Science》官网专文报道该成果

图3:相关成果此前已获《Nature》官网报道

攻克国际难题:汉语实时解码实现“从0到1”突破

汉语作为全球使用人口最多的声调语言,因单音节、声调载义、同音异形字密集,实时汉语解码成为脑机接口领域公认难关。此前相关研究多集中于英语等字母语言,再加上我国约800万脑卒中、渐冻症等重大脑疾病患者丧失语言功能,因此研发适配中国人的汉语脑机接口至关重要且刻不容缓。

对此,科研团队进行针对性突破,打造256通道高通量植入式柔性脑机接口,微皮层电极可精准覆盖关键脑区采集神经信号;创新实时神经网络解码算法,通过特定频段提取(以50毫秒滑窗提取70-170Hz High-γ频段神经活动),并最终融合语言模型完成语句输出,形成适配汉语特性的神经编解码方案。

图4:实时汉语解码脑机接口系统框架和电极贡献度表征

临床效果亮眼:9天训练达成日常交流需求

本次研究选取一位语言区占位的肿瘤癫痫患者,在帮其定位癫痫病灶、保护语言功能区的同时,开展汉语言解码临床试验。仅经9天训练,系统性能便显优势:对394个常用汉语音节(覆盖汉语总音节98%以上,未覆盖者均为受试者不认识的生僻音节)的纯神经解码平均准确率达71.2%,单音节解码延时仅65毫秒,实时汉语语句解码速率达49.6字/分钟,基本满足日常交流需求。

图5:实时汉语解码临床试验

依托该技术与脑虎科技自主研发的通用型脑机操作系统,受试者还实现多项突破:驱动数字分身发声、与AI大模型实时对话,更能通过脑电解码指令精准操控灵巧手完成复杂动作。新年来临之际,受试者更以意念输出“二零二五新年快乐”的手语祝福,直观呈现技术的实用价值与人文温度。

全球业界认可:中国方案填补国际空白

成果一经发布便获国际学术界高度关注。《Science》官网专门发文报道,加州大学旧金山分校神经语言学专家Matthew Leonard指出:“这项进展为大量潜在患者打开脑机接口应用大门。世界上声调语言多于非声调语言,这是近期普通话语音脑机接口领域的重大突破。”

加州大学戴维斯分校脑机接口研究员Sergey Stavisky同样肯定:“从健康受试者语音研究到语言障碍者医疗级脑机接口,存在巨大技术跨越。而说话过程中‘在线’生成汉字,而非事后分析神经数据,本身就是真正的进步。”

值得注意的是,今年7月,国际权威期刊《Nature》官网也专门报道了该研究成果,引发全球广泛关注和业界认可。

该成果不仅填补汉语实时解码国际空白,更首次为全球声调语言脑机接口研发提供可复用技术范式,为我国在这一未来产业前沿领域奠定领跑基础。

加速临床转化:惠及800万失语者成核心目标

“成果只是起点,技术惠及患者才是最终方向。”脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎表示,未来团队将深化核心技术研发,优化解码准确率与响应速度,同时加速临床转化,联合医疗机构探索语言障碍治疗的标准化应用路径。

团队还计划拓展技术应用边界,探索脑机接口与人工智能的深度融合,助力我国从“脑机接口技术强国”向“应用强国”迈进。

该研究受益于上海独特的创新生态和来自政府、医院、机构等的多元投入,相关工作得到天桥脑科学研究院(TCCI)的有力支持,并获得上海市科委战略前沿脑机接口专项项目、上海市经信委促进产业高质量发展专项先导产业创新发展项目、中国科学院青年创新促进会优秀会员项目、复旦大学人工智能专项基金、上海市白玉兰浦江计划等支持。

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