在头上戴一个脑电帽，就能解码大脑所产生的意图。不用动手、不用动嘴，动动脑子就能操控机器带动肢体做动作。“脑机接口”这一设想在科幻作品中并不罕见。如今，这看起来科幻感十足的技术已经成为现实。
在西安，有这样一家企业，深耕脑机接口与神经康复领域，首次将机器学习、虚拟现实、机器人与脑机接口融合，打造了一套现实版的“钢铁侠管家系统”，帮助脑卒中、脑外伤、脊髓损伤等造成的功能障碍患者开展康复训练。
日前，记者走进西安臻泰智能科技有限公司（以下简称臻泰智能）进行了亲身体验和实地采访，探索脑科学的星辰大海。
用意念“操控”肢体
记者体验大脑与机器对话
脑机接口，真能读取人的思想吗？这项被称为“读心术”的黑科技到底有多神奇？
带着好奇和疑问，记者来到位于西安国家数字出版基地的臻泰智能一探究竟。只见大厅里摆放着多项脑机接口代表性成果：无线高精度脑电采集分析系统、脑机接口上下肢康复机器人、脑机接口手功能康复机器人……
在臻泰智能行政经理李维维的指导下，记者进行了亲身体验：戴上一个类似发卡的头环，将其自带的几个金属贴片靠在额头上，不用动手脚或说话，只需要眼睛盯着身前屏幕上的画面，机器人便开始带着记者骑行起来。整个过程中，机器人会根据大脑的参与度改变运动速度，当记者注意力特别集中，也就是大脑想象强度高的时候，画面中人物的骑行速度就会相对快一些，同样康复机器人的运转速度也跟着快起来。一旦记者思想不集中，机器人的速度就会慢下来。记者通过眼前的平板电脑，也可以随时看到相关的指标数据。
随后，工作人员还带领记者体验了脑机接口手功能康复机器人的操作：戴上脑电帽，再戴上连接着数根线缆的气动手套，就可以按照软件中演示的方式想象自己在抓蝴蝶或煎鸡蛋。通过“意念”控制气动手，带动手部进行训练，还可以进行各种手部精细动作。
训练结束后，系统会自动生成运动评估报告，包括训练部位、时间、动作次数、任务完成情况等，还可以通过脑参与度变化曲线，直观地了解整个过程中的脑电状态。
脑机接口技术赋能康复医学
将传统康复由“被动”转为“主动”
这套神奇手套背后的革命性技术是什么呢？
“就是脑机接口技术，一个可以让人脑思想和外部设备进行交互的系统。”臻泰智能技术总监史改革表示，一般脑损伤患者的肢体是健全的，就是传导信号的神经受到了损伤。这套设备的意义就在于训练大脑下达命令，让肌肉产生相关动作，通过这样的运动想象和主动训练，帮助运动神经重塑。
脑机接口技术是如何实现让大脑与机器“对话”的？“其实，这是一个复杂的过程，简单来说，就是将人的大脑意识通过解码与外部设备连接起来，从而实现双向、主动的康复训练。”史改革介绍，比如上下肢康复训练系统融合了脑机接口、虚拟现实（VR/AR）、机器人控制三大技术。通过采集脑电信号，运用脑机接口技术，获取患者的运动意念，通过算法和数据采集，让患者借助VR/AR，实现中枢到外周的闭环康复，可极大提升康复训练效果。
记者了解到，成立于2018年的臻泰智能，是依托于西安交通大学医工交叉研究所孵化的一家创业公司，致力于脑机交互、VR/AR及医疗康复机器人系统的研发、生产及销售。
该公司在业内首次提出了通用脑机接口（GBCI）概念，基于多模态自适应脑机接口算法自主研发了首款脑机接口上下肢康复训练系统，国内首款无线全兼容脑电采集分析系统、国内首款视觉运动诱发脑机接口手功能康复训练系统，并首创了“BCI+VR+机器人”的脑机智能康复行业整体解决方案，牵头制定了行业首个可穿戴式脑机接口系统标准。公司项目产品斩获世界医疗机器人创新大赛中国区冠军等国内外奖项十余项。
记者所体验的两套设备正是该公司的代表性成果。据了解，臻泰智能目前打造的通用脑机接口康复整体解决方案，产品涉及上下肢、手功能及认知康复等通用脑机接口康复训练产品，覆盖科研、医疗、大健康等全应用场景。在全国100多家医院落地应用，服务患者数万人，相较传统康复方式缩短了近三分之一的治疗时间。
从“科幻式”走进“现在式”
更多应用场景即将成真
脑卒中，俗称中风，是一种急性脑血管疾病。国家卫健委统计数据显示，我国脑卒中患者总人数超过2800万，脑卒中已成为威胁国民健康的主要疾病之一。脑卒中的康复治疗是降低致残率的最有效方法，也是脑卒中管理的重要环节。
“我在交大读研时的研究方向是脑机接口与智能康复机器人，在西京医院康复科做临床试验时，看到许多患者的真实治疗状况：传统的被动式康复训练方式周期长、效果不佳，那时团队就希望能够将研发的脑机智能主动康复技术早日落地临床，帮助到更多患者，以‘科技服务生命’。”谈及创业初衷，臻泰智能创始人王浩冲如是说。
如今，这一愿景已经成为现实。“我们现在在做的事情，就是希望通过非植入式的脑机接口，结合机器人、VR/AR等新技术，将传统康复的‘被动’疗法转为‘主动’，帮助中风患者重新恢复独立生活的能力。”王浩冲说。
“芯片及算法是脑机接口技术的核心。我们的脑机接口技术突破了三大核心技术壁垒，包括柔性低阻抗电极材料、高增益多级放大电路、多模态自适应算法。系统算法识别准确率可达90%以上，响应时间1秒/次。”王浩冲直言，目前脑机接口技术还处在初步发展阶段，还有更多更深的方面需要不断探索和应用。未来，臻泰智能将继续打造通用脑机接口康复治疗的整体解决方案，致力于构建全周期康复诊疗云平台，覆盖医院、社区卫生服务中心及居家的云智能平台，解决目前国内康复市场的需求问题。同时将在研发投入、团队建设、临床研究等方面持续加码和创新，引领行业发展，助力西安成为国内脑机前沿科技的产业高地。
脑机接口技术的发展为人类带来了无限的可能性，让人们看到了“意念控制”走入现实的美好前景。然而，其所带来的安全与伦理问题也需要引起各方重视。
王浩冲认为，脑机接口难免会涉及到信息隐私、数据安全问题等，需要政企各方共同努力。企业应恪守道德底线，加强管理，接受社会监督。政府也应发挥监管机制作用，建立相关法律法规制度，从网络安全、个人信息保护等方面加强监督管理，以适应这个新的“脑机接口时代”，让更多新技术早日落地应用，服务更多有需要的人。
2023年以来，西安制定新兴产业发展三年行动方案，其中提到前瞻布局脑科学等未来产业。未来，我们期待脑机接口技术在更多领域的应用和发展，为人类带来更多的福祉。
（记者 程静 文/图）