
▲自主研发的头盔状装置,运用超声波调控大脑细胞。

▲全声学脑机接口系统。港理工供图
本报讯(记者刁雯蕙)随着人口老龄化,帕金森等较常见于长者的疾病患者数量日益增加。这类无法根治的神经退行性疾病会损害患者运动能力,目前主要靠药物或外科治疗缓解症状。
近日,记者从香港理工大学(以下简称港理工)获悉,该校科研团队成功开发出了新一代全声学脑机接口系统,运用经颅超声神经调控技术,以超声波实现完全无创、深脑穿透和高精度的神经调控,有望为帕金森、抑郁症等神经和精神疾病患者,带来新的治疗方案。目前,团队已分别与上海华山医院、南方医科大学珠江医院合作,开展临床研究工作。
据介绍,该系统能够利用超声波的物理特性,穿透颅骨、精准聚焦深脑区域,包含了超过128个独立阵元的经颅稀疏超声阵列,配合定制驱动系统,可实现每通道独立控制和声场精确操控。通过动态聚焦与波束定位技术,空间分辨率可精细至4毫米以内,能够对深脑区域进行高精度调控,从而达到缓解帕金森症状的疗效。
研发团队负责人、港理工无创脑机接口研究中心主任孙雷表示,当前常见的两大脑机接口技术各有局限:一种侵入式技术,需通过开颅手术将电极植入大脑,风险较高且不可逆转;另一种传统非侵入式技术如电刺激,则受限于分辨率不足或穿透深度,难以精准调控深层脑区。“我们的脑机接口系统可通过超声波与大脑沟通,以调控大脑功能。团队利用自主研发的头盔状装置,运用超声波调控大脑细胞,以改善帕金森的症状,实现无创治疗。”
在超声神经调控的基础上,团队进一步研发声遗传学技术,大幅提升调控的精准度,实现精准识别并调控特定类型的细胞。
验证实验表明,患有帕金森的小鼠经超声调控后,其身体运动功能显著提升。“虽然帕金森主要是因衰老过程中某些脑细胞过度凋亡所引起,且无法逆转,但通过超声波调控现有细胞的功能,可以显著改善症状。”孙雷表示。
《中国科学报》 (2026-03-18 第3版 领域)