脑虎科技：让“意念解码”从科幻走向现实

洪杉 2025-01-08 08:03 北京

对语言的成功解码，为脑机接口注入无穷的想象空间

2025开年，脑机接口领域传来重磅消息。

基于自研的256导高通量植入式柔性脑机接口，脑虎科技近期与复旦大学附属华山医院神经外科紧密合作，先后开展了高精度实时运动解码、语言解码等临床试验研究，并获得两项重大进展突破：

第一，实现了多自由度鼠标控制的运动解码，赋予患者数字设备自主权（Digital Autonomy），并能够方便地控制病房内的常用智能设施，同时首次结合控制了外部机械设备轮椅实现自主移动。

第二，实现了全球首次中文语言实时解码（Speech Neuroprosthesis），涵盖142个常用音节，准确率71%，并通过语言指令和大模型进行互动，和具身智能机器人进行互动。

这一突破性进展不仅涵盖了实时运动解码，更在实时汉语解码方面取得了前所未有的突破，标志着中国在脑机接口领域达到了世界领先水平。脑虎科技也因此成为全球唯一同时实现实时运动解码和实时汉语解码的侵入式脑机接口企业。

脑虎科技是红杉中国脑科学被投企业。2022年1月，红杉中国种子基金就与盛大联合领投了脑虎科技的天使轮及Pre-A轮融资。2022年12月，红杉中国又作为老股东持续追加了公司的A轮融资，并在资源对接、人才招募等多项投后环节进行积极赋能。

脑虎科技创始人、首席科学家陶虎表示，此次语言解码临床试验属于一个月左右的短期在体临床试验，两次试验展示出脑机接口技术在重塑运动和语言能力上的巨大潜能，后续脑虎科技将逐步开展长期在体的临床试验。

脑虎科技CEO彭雷表示，脑虎科技将继续突破科研边界，为患者创造价值，期待和行业伙伴、友商一起为脑机接口行业的加速发展贡献力量。

“脑控”上网，开启人机交互新纪元

High Gamma频段（70-150Hz）是脑电信号中的一个高频段，通常与大脑的复杂认知功能和神经活动同步有关。它能提供大脑活动的详细信息，尤其是运动和感知信息。在植入式脑机接口临床试验中，提取该频段的信号有助于更加精准地解码大脑意图，实现意念合成运动。

2024年8月，脑虎科技联合华山医院神经外科毛颖/陈亮教授团队顺利完成意念合成运动临床试验。受试者为21岁运动区占位的癫痫患者，通过手术植入256导高通量柔性脑机接口监测病灶并保护运动相关的重要脑功能区。项目团队对其脑电信号的High Gamma频段进行脑电特征提取和模型训练，利用LSTM（长短期记忆）神经网络模型进行连续时间解码，整体系统延迟小于60ms。得益于256导高通量、高质量、高分辨脑电信号和自主开发的通道筛选算法，可快速精准确定响应脑区，进行实时高效精准解码。受试者无需动手操作，术后两天内便可实现“脑控”玩乒乓球和贪吃蛇游戏。

经过两周的训练，结合脑虎科技自主开发的脑机操作系统XessOS，受试者可以熟练使用微信、邮箱、淘宝、小红书、今日头条等常用APP，以及实现智能家居和智能轮椅的“脑控”，大大满足了运动障碍患者日常生活所需的基本行动能力。

图注：实时意念操控XessOS系统

全球首次实现“意念”对话AI大模型，

填补多项国内外空白

汉语是一种以单音节为主的声调语言和图形语言，不同于英语等字母语言，其产生过程中的信息转换涉及更多脑区，需要研发针对汉语特征的神经编解码机制和信息处理手段。

2024年12月，脑虎科技联合华山医院神经外科吴劲松教授团队开展国内首例高通量植入式柔性脑机接口实时合成汉语言临床试验。项目团队为语言区占位肿瘤癫痫患者进行了柔性脑机接口植入手术——通过植入256导高通量脑机接口，帮助其定位病灶并保护语言相关的重要脑功能区。

图注：实时汉语言解码

病人术后恢复良好，五天后即可实现142个常用汉语音节下71%的解码准确率，并且单字解码时延小于100ms，是目前国内实时汉语言解码的最高水平。基于实时汉语解码，受试者不仅实现了意念实时合成汉语、驱动数字分身以及对话AI大模型等高级功能，还能将人的脑电解码成语言进而转化成指令实时操控灵巧手实现人机交互。这一成果不仅为失语患者带来了重塑语言功能的希望，更为实现人脑与AI大模型的直接交互，甚至思维交流开辟了新的可能。