无需双手也能自理?琶洲实验室的脑机接口做到了!

2025年5月22日
琶洲实验室
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我们国家将每年五月的第三个星期日定为“全国助残日”。今年的5月18日全国助残日,琶洲实验室养老助残相关技术成果受到了新华社记者的关注。在过往脑机接口的推文中,琶科小博士带大家了解了脑机接口技术在智慧医疗与健康领域的广泛应用。今天,一起来跟随记者看看,实验室脑机接口哪些产品聚焦于为残障人士服务?

脑机接口产品简介

脑机AI鼠标

脑机AI鼠标是一款可穿戴无线脑电采集设备,它通过水凝胶电极片采集人体的眼电、脑电、头动等多模态信号,利用计算机融合分析这些信号并且结合头环内置的陀螺仪,从而实现复杂的环境控制。

脑机AI轮椅

上图中展示的是我们的脑机AI轮椅。这台轮椅搭载了一部移动计算机,用户利用脑机AI鼠标就可以实现对轮椅的控制,帮助有运动障碍的人实现移动。有了这个轮椅,双腿不便的患者在脱离陪护者的帮助下也能够自由移动。

脑机AI智慧病房

脑机AI智慧病房的运行主要也是通过脑机AI鼠标来实现。使用者们佩戴脑机AI鼠标,就可以控制护理床帮助自己翻身、抬腿,甚至控制病房内的风扇、台灯、空调等设备。除此之外,这一套系统还可以实现网上聊天、购物等功能,能够大大提升使用者的生活质量。

那么我们该怎么运用脑机AI鼠标控制设备呢?

使用者首先要佩戴好头环,利用头动在平板电脑上移动脑机AI鼠标或控制脑机AI轮椅的左右移动,并通过眨眼睛选择目标键点击操作,自如地控制脑机AI鼠标、脑机AI轮椅以及病房内设备,从而帮助罹患肢体障碍、中风、渐冻症等患者提高自理能力。

琶科小博士下面将和大家分享一个温暖的故事——关于脑机AI鼠标产品的首位正式用户,以及他与这项改变生活的技术之间的不解之缘。

应用案例

赵晋(化名)是一名23岁的年轻父亲,在一次意外事故中受伤,导致高位截瘫,脖颈以下都无法自主运动,生活起居都需要护工和家属护理帮助。患者戴着呼吸机,与人交流困难。

但通过一款脑机AI鼠标,他不需要用手就可对虚拟鼠标进行控制,包括鼠标任意方向的移动、鼠标左右键点击、滚轮、长按等功能,从而实现了对电脑、平板或手机的操控。

脑机AI鼠标,来自位于广州的琶洲实验室常务副主任李远清团队,由通过科技成果转化创立的华南脑控公司自主研发而成。团队一直致力于用最新科研成果造福病人,多年来同广州地区的多家医院保持密切合作。

使用脑机AI鼠标后,他做的第一件事便是去社交平台看孩子的照片;之后,他刷起了短视频,开始几个月以来的第一次娱乐活动。

“患者的主治医生认为他有较强的自我意识和学习能力,适合成为向瘫痪病人大规模推广脑机AI鼠标产品的示范验证者。经患者家属同意,该患者已成为脑机AI鼠标产品的第一位正式用户,受伤以来第一次回归互联网世界。”李远清说。

脑机AI鼠标产品的用户正在机器的辅助下完成网购

今年3月29日,由中国残联主办、北京市残联承办的2025中关村论坛年会科技助残平行论坛期间,李远清的“非侵入式多模态脑机接口技术”入选了“2025科技助残创新案例”。该技术可以通过智能头环采集并解码脑电、眼电及头动等多模态信号,精准识别用户意图,可帮助肢体残疾人实现复杂环境控制。

李远清介绍,脑机接口即大脑和外部设备/环境之间的“接口”。人类大脑的神经元的群体活动会形成某些指令,并依靠全身神经传递这些指令,从而控制身体的肌肉与器官完成各项工作。大脑神经元群体活动会产生脑电信号,当这些脑电信号被“接口”采集,并被电脑里面的算法模型“翻译”成控制指令,电脑就可以凭借这些指令控制各种外部设备或对象,从而完成大脑原先想让肌肉与器官做的事。这就是“脑机接口”的基本原理。

将脑机接口技术从实验室带到应用一线,李远清跟他的团队奋斗了20多年。2019年至今,研究团队聚焦成果转化与产业化,致力于将科研成果转化为实际产品。目前,团队研发了脑机AI鼠标、脑机AI轮椅、脑机AI智慧病房,并在多家医院投入试用,显著提高了肢体障碍患者的生活自理能力。

“随着脑科学的发展,让机器和算法来理解人类的大脑已经不是异想天开的事。脑机接口技术可以用于控制外部设备,可用于对大脑的监测,也可以用于对大脑疾病的干预康复,是极具科学价值和应用前景的方向。”李远清说。

脑机AI技术的无限可能

除了文章上面所说的脑机AI鼠标、脑机AI轮椅、脑机AI智慧病房,研究团队还研发了一系列与脑机AI鼠标配套使用的系统如脑机AI正念冥想系统、脑机AI专注力训练系统。

脑机AI正念冥想系统通过测试者佩戴脑机AI头环来采集脑电信号,实时解码其冥想状态并进行反馈,以协助其完成冥想训练,从而达到释放压力和心理疏导的效果。该系统可用于抑郁、焦虑等精神心理疾病的监测与干预以及缓解晕动症,目前已在多家医疗机构得到应用。

脑机AI专注力训练系统是一款面向青少年提升专注力而设计的系统,通过设置脑机交互神经反馈游戏,将青少年的专注力反馈在游戏人物当中,让青少年在游戏中不知不觉提高自己的注意力和记忆力。该系统目前也已经落地使用,效果良好。

目前,李远清教授团队所研发的脑机接口产品已经在医疗康复、养老助残、教育教学等领域取得建设性成果,“脑机AI智慧病房”也已在国内多家三甲医院试用,未来,脑机接口技术有望进一步解码大脑一天,拓展更多应用场景。

从医疗康复到日常生活,从虚拟现实到远程控制,脑机接口技术正在开启无限的可能。未来,琶洲实验室将继续推进科技成果转化,脑机接口技术将赋能更多生活领域,让我们跟进科技发展的脚步,奔赴更好的未来。

来源:新华社

记者:马晓澄