视觉重建新纪元:中国脑机接口首次实现多彩视觉感知

2025-11-25 16:08:49
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视觉重建新纪元:中国脑机接口首次实现多彩视觉感知

近日,明视脑机(Mindtrix)在全球范围内首次验证了具备复杂图形与多种颜色感知能力的视觉重建系统。该系统通过在枕叶视觉皮层实施颅内脑电记录与电刺激,成功在临床受试者中实现了视觉信息的重构与反馈。

此次实验不仅为视觉重建提供了临床级别的关键数据,也标志着中国在高端脑机接口技术研发领域迈出了引领全球的重要一步,同时展现了医疗创新与伦理实践融合的新范式。

视觉重建系统的运行机制

图1对比了正常视觉通路与重建视觉通路的路径。传统通路中,视觉信号由眼睛捕获,并通过外侧膝状体传递至初级视觉皮层;而在重建系统中,图像由摄像头采集,经视觉处理单元(VPU)处理后生成时空刺激参数,再通过植入电极向视觉皮层发送信号。

构建闭环系统实现高效感知交互

视觉重建技术的核心在于构建环境与大脑之间的闭环信息交互系统。该系统通过AI算法将视觉信息编码为可被神经元解析的刺激信号,再反馈至视觉皮层,形成完整的感知回路。

该系统主要包括三个关键技术环节:

  • 图像采集:通过智能眼镜内置摄像头获取周围环境图像。
  • 信号处理与编码:图像经算法处理后,被转化为精确的电刺激指令。每个患者都会生成专属的“光幻视地图”,指导电极在特定皮层位置产生对应视觉点和颜色。
  • 神经刺激与动态反馈:编码后的信号通过电极阵列传递至视觉皮层,触发视觉感知。系统具备闭环反馈机制,能实时监测神经响应并优化刺激策略,实现与大脑协同学习。

技术跃迁:从光点到图形与色彩

在视觉重建领域,植入式脑机接口被视为修复神经功能损伤的终极方案。其最大挑战在于如何通过电刺激实现从简单光点到复杂图形乃至颜色感知的跨越。

明视脑机的突破点在于精准激活视觉皮层的空间拓扑结构与颜色处理模块。通过刺激不同神经区域,系统可诱导大脑将多个光点整合为连贯的、带颜色的视觉图像,正式迈入“色彩构图”时代。

图2展示了通过电极刺激引发的大脑复杂图形与颜色感知效果。

稳定性优势为产品化铺路

实验数据显示,该系统在颜色感知与空间定位上具有高度稳定性,这一表现源于其基于神经生理机制的电刺激策略。

图3呈现了在不同电极通道下视觉重建感知的稳定性表现。该实验结果为下一步开发“脑机双学习”系统提供了坚实基础,有望实现更快速、准确的视觉感知重建。

中国脑机接口进入全球竞跑阶段

图4展示了2025年11月21日,明视脑机创始人兼首席执行官刘冰博士在北京“AI+脑机”产业创新工作推进会上发布成果的情景。

该研究成果不仅代表中国在高端医疗装备领域取得突破,也标志着全球脑机接口技术格局正在发生变化。明视脑机构建的“闭环-自适应-高通量”技术框架,为包括神经调控、感知重建在内的多种应用提供了可复用的技术路径。

业内专家认为,此次成果将显著增强中国在全球脑机接口标准制定和产业链整合中的影响力。

临床进展与未来蓝图

目前,该技术正处于研究者发起的医疗器械临床试验(IIT)阶段。计划于2026年完成注册型检验,2028年进入注册临床试验,并争取尽快推出首款产品,帮助盲人群体恢复基本视觉功能。

关于明视脑机

明视脑机是一家由海外顶尖脑机接口实验室归国团队创立的科技企业,专注于视觉重建等植入式脑机接口解决方案。公司致力于成为全球领先的植入式脑机接口技术企业,推动神经系统疾病的治疗与人类潜能的开发。

当前,公司重点布局视觉重建与运动控制领域,基于“脑机双学习”原理开发具有反馈机制的运动控制系统,以及利用大规模闭环刺激技术实现高精度视觉信息重建。

公司创始团队来自加州大学伯克利分校、杜克大学、索尔克生物研究所、约翰斯·霍普金斯大学、芝加哥大学及中国科学院自动化研究所等国际知名机构,在脑机接口解码算法、视觉重建、柔性神经电极及神经调控等领域拥有深厚积累和全球领先的技术实力。

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