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全声学脑机接口 无创减缓柏金逊

2026-03-13 06:01:56大公报
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国家“十五五”规划纲要提出布局未来产业,构建全链条培育体系,其中明确提出推动“脑机接口”成为新的经济增长点。香港理工大学团队率先研发“全声学脑机接口系统”,冀以超声波实现无创神经调控,为柏金逊症患者带来崭新的治疗方案。\大公报记者 林天

“全声学脑机接口系统”由理大无创脑机接口研究中心主任、生物医学工程学系教授孙雷及其学系博士毕业生丘志海带领的科研团队研发,以超声波技术聚焦大脑深部区域。孙雷表示,系统包含超过128个独立阵元的经颅稀疏超声阵列,通过大量超声波通道,并配合驱动系统,可实现每通道独立控制和声场精确操控。另外,动态聚焦与波束定位技术的应用,使空间分辨率可精细至四毫米以内,能够精准调控深脑区域,减缓柏金逊症的症状。

接受治疗过程 只需戴头盔

团队目前已完成第一阶段小鼠实验,患有柏金逊症的小鼠受到一星期治疗后,运动能力恢复明显。孙雷介绍系统原理指出,柏金逊症是一种神经退行性疾病,发病原因主要是大脑部分神经细胞死亡,剩余的神经细胞仍按原有指令工作,导致整体多巴胺分泌不足,患者进而产生运动障碍;而系统可通过超声波发出指令,“令剩下的细胞工作更努力一点”,分泌更多多巴胺,以平衡身体失能的机制。孙雷提醒,神经退行性疾病导致细胞死亡不可逆转、无法根治,即使使用新技术,亦只能减缓其发展。

孙雷指出,现时主流脑机接口技术各有局限,侵入式技术需要透过开颅手术,将电极植入大脑,安全性较低且手术过程不可逆,而传统的电学非侵入式技术,则受限于技术,精准度有限,而“全声学脑机接口系统”,则平衡了技术的安全性和精准性,患者只需佩戴头盔,即可接受治疗,设备反应速度快达毫秒级,进行一次治疗即可维持一段时间。未来团队会推出轻便的家用版装置,协助患者居家治疗。

团队临床研究招募100患者

孙雷表示,现时脑机接口领域竞争激烈,惟竞争对手的研究尚未有设备面世,团队的研究成果居于领先地位。他指出,团队以声学作为脑机接口的研究途径具有突破性,传统脑机接口研究注重电学,局限性大,有研究团队已进行十年相关研究未有成果,可行性仍未可知;另外,电学研究方面,美国虽起步较早,但在声学方面的成果,研究团队目前已成为领头者。

团队目前正对猴子等大型动物进行实验,并已经通过20名年长患者验证超声波技术的安全性,未发现不良反应。未来团队将扩展研究规模,联合内地五间顶级医疗中心,招募100名柏金逊症患者进行临床研究。另外,团队预计扩展超声神经调控技术的应用,协助治疗抑郁症、进行体重控制和睡眠调节等。

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