Le 29 janvier, l'équipe du professeur Zhao Guoguang de l'hôpital Xuanwu de l'université médicale de la capitale et l'équipe du professeur Hong Bo de l'école de médecine de l'université Tsinghua ont tenu une réunion de synthèse sur les progrès des essais cliniques d'interfaces cerveau-ordinateur mini-invasives sans fil, annonçant que la première interface cerveau-ordinateur à électrode épidurale implantable au monde a fait des progrès révolutionnaires dans la capacité comportementale des patients atteints de tétraplégie causée par une lésion de la moelle épinière cervicale.
Système NEO d'interface cerveau-ordinateur implantable mini-invasive sans fil et sa machine in vivo
L’équipe du professeur Zhao Guoguang de l’hôpital Xuanwu de la Capital Medical University a réalisé la première chirurgie d’implantation d’interface cerveau-ordinateur mini-invasive sans fil.
Le premier patient à recevoir un processeur d'interface cerveau-ordinateur implanté dans le cerveau était un homme de 54 ans qui a subi une lésion complète de la moelle épinière au niveau de la colonne cervicale causée par un accident de voiture (ASIA grade A). Il était tétraplégique depuis longtemps. Le 24 octobre 2023, l'équipe du professeur Zhao Guoguang de l'hôpital Xuanwu de l'université médicale de la capitale et l'équipe du professeur Hong Bo de l'école de médecine de l'université Tsinghua ont achevé conjointement le premier essai clinique d'implantation de l'interface cerveau-ordinateur mini-invasive sans fil NEO (Neural Electronic Opportunity). Un processeur d'interface cerveau-ordinateur de la taille de deux pièces de monnaie a été implanté dans le crâne d'un patient atteint de paraplégie élevée grâce à l'intervention d'un neurochirurgien et a collecté avec succès des signaux nerveux intracrâniens dans la zone sensorimotrice du cerveau. Le patient est rentré chez lui 10 jours après l’opération. Lorsqu'elle est utilisée à la maison, la machine externe alimente la machine interne via le cuir chevelu, reçoit des signaux nerveux du cerveau et les transmet à un ordinateur ou à un téléphone portable pour établir une communication d'interface cerveau-ordinateur.
Le premier patient paraplégique de haut niveau a réussi à réaliser une préhension contrôlée par le cerveau grâce à une interface cerveau-ordinateur sans fil mini-invasive après avoir implanté une puce péridurale dans le cerveau.
Après trois mois de formation de rééducation à domicile, le patient peut désormais conduire des gants pneumatiques grâce à l'activité électrique du cerveau pour réaliser de manière indépendante des fonctions contrôlées par le cerveau telles que boire de l'eau, avec une précision de préhension de plus de 90 %. Les patients présentant une lésion de la moelle épinière ont montré des améliorations des scores cliniques ASIA et des mesures des potentiels évoqués sensoriels.
Différent de la technologie du premier produit de la société d'interface cerveau-ordinateur Neuralink appelé "Télépathie", ce projet a réalisé deux avancées majeures en matière de caractère mini-invasif du sans fil. D'une part, il implante l'interface cerveau-ordinateur NEO, enfouissant la machine interne dans le crâne, et recouvrant les électrodes dans la matière épidurale, ce qui assure la qualité des signaux intracrâniens sans endommager le tissu nerveux ; d'autre part, il utilise une alimentation sans fil en champ proche et une transmission de signal, et la machine interne implantée dans le crâne ne nécessite pas de piles. L'essai clinique de cette interface cerveau-ordinateur sans fil mini-invasive a passé l'examen de l'hôpital de Xuanwu en avril 2023, la première opération a été réalisée en octobre et des enregistrements d'essais cliniques de dispositifs médicaux implantables internationaux et nationaux ont été effectués (NCT05920174, Shanghai Medical Device Preparation 20230175).
L'interface cerveau-ordinateur permet une communication directe entre le cerveau et l'ordinateur en enregistrant et en interprétant les signaux cérébraux. D’une part, cela peut aider les patients atteints de maladies cérébrales telles que la SLA, les lésions de la moelle épinière et l’épilepsie à se rétablir ; d'autre part, il devrait réaliser l'intelligence de fusion cerveau-ordinateur et étendre directement les capacités de traitement de l'information du cerveau humain, ce qui a de larges perspectives d'application.
Présentation de l'équipe
L’équipe du Professeur Zhao Guoguang
L'équipe du professeur Zhao Guoguang s'est déjà engagée dans la recherche sur les applications de l'interface cerveau-ordinateur en Chine. Depuis 2017, elle a mené conjointement la première étude d'enregistrement clinique ECR au monde sur les lésions de la moelle épinière à l'interface cerveau-ordinateur, en collaboration avec l'académicien Miguel. À la tête du premier projet clinique chinois de phase III de dispositifs cliniques implantables d'interface cerveau-ordinateur pour l'épilepsie, le nombre d'interfaces cerveau-ordinateur implantables et de dispositifs chirurgicaux de stimulation en boucle fermée actuellement développés et vérifiés conjointement atteint 6. En raison de sa contribution dans les domaines de la neurochirurgie et de l'interface cerveau-ordinateur, le professeur Zhao Guoguang a été sélectionné comme "Beijing Scholar" et a également reçu le "Huanao Scholar Award" dans le domaine de l'interface cerveau-ordinateur. Il est le seul clinicien en Chine à remporter ce prix.
L’équipe du Professeur Hong Bo
L’équipe du professeur Hong Bo mène depuis longtemps des recherches sur les principes de l’interface cerveau-ordinateur, les algorithmes et la traduction clinique. En 2015, l'équipe du professeur Gao Xiaorong et de Gao Shangkai a atteint un taux de transmission d'informations de 319 bits/minute dans l'interface cerveau-ordinateur potentielle évoquée à l'état d'équilibre de l'EEG du cuir chevelu ; en 2021, l'équipe du professeur Hong Bo a atteint un taux de transmission d'informations équivalent à 20 bits/minute dans l'interface cerveau-ordinateur mini-invasive sans fil dans le cadre de la recherche préclinique, dépassant toutes deux le niveau le plus élevé d'interfaces cerveau-ordinateur internationales similaires à cette époque.