近日,明視腦機(Mindtrix)宣佈在全球範圍內首次實現了對複雜圖形+多種顏色的視覺重建功能化交互驗證。該研究通過對枕葉視覺皮層進行顱內腦電記錄與電刺激,成功在人類患者身上完成了這一突破性實驗。

這項研究成果為視覺重建提供了無可替代的臨牀級數據,標誌着中國在高端腦機接口技術領域取得了引領全球的突破性進展,同時樹立了診療與前沿探索融合的倫理實踐範式。

視覺重建系統的工作流程

視覺重建新紀元:中國腦機接口首次為世界“添色”_初級視覺

圖1:視覺正常通路與重建通路對比。正常通路下,眼球捕捉外界圖像,隨後神經信號經由外側膝狀體到達初級視覺皮層;重建通路下,攝像頭捕捉外界圖像,信號經VPU處理生成時空刺激參數,通過電極陣列刺激初級視覺皮層。

視覺重建技術的核心是建立一個環境與大腦進行信息交換的閉環系統

該系統記錄外界信息,通過AI算法將視覺信息編碼為神經刺激信號,再反饋到視覺皮層。完整的視覺重建系統包含三個關鍵部分:

1、信號採集:系統通過嵌入眼鏡的攝像頭等外部設備捕捉周圍環境的圖像。

2、信號處理與編碼:採集到的圖像信息經過處理,被轉化為特定的電刺激指令。這一過程會參考為每位患者個性化繪製的“光幻視地圖”,該地圖明確了刺激大腦哪個位置會對應視野中的哪個點以及哪種顏色等信息,從而確保誘導的視覺認知與物理環境是準確對應的。

3、神經刺激與反饋:編碼後的電信號通過植入視覺皮層的電極陣列傳遞,刺激神經元誘導視覺感知。該系統還具備“閉環反饋”能力,即能夠監測大腦對刺激的反應,並動態調整刺激參數,使系統與大腦協同學習,優化視覺體驗。

技術突破:從“黑白光點”到“顏色圖形”的跨越

植入式腦機接口技術,被廣泛視為解決神經功能損傷的終極路徑。在視覺重建領域,其核心挑戰在於如何通過電刺激大腦視覺皮層,實現視覺感知從簡單光點到複雜圖形,甚至色彩感知的跨越。

這一突破性成果的關鍵在於利用了空間拓撲與顏色處理的神經機制。通過精確刺激不同空間位置對應的拓撲皮層和顏色處理模塊,使多個獨立的光幻視點在大腦中被整合為連貫的、有特定形狀和顏色的視覺感知,標誌着視覺重建正式進入了色彩“構圖”時代。

視覺重建新紀元:中國腦機接口首次為世界“添色”_運動控制_02

圖2:刺激視皮層產生複雜顏色圖形的感知

國際領先:卓越的穩定性為產品化奠定基石

實驗數據顯示,單通道刺激誘發的光幻視在空間拓撲位置及顏色感知上達到了較高的穩定性,其依託基於視覺神經生理機制的電刺激策略。

視覺重建新紀元:中國腦機接口首次為世界“添色”_腦機接口_03

圖3:刺激視皮層產生的複雜顏色圖形感知的穩定性

正常通路下,眼球捕捉外界圖像,隨後神經信號經由外側膝狀體到達初級視覺皮層;重建通路下,攝像頭捕捉外界圖像,信號經VPU處理生成時空刺激參數,通過電極陣列刺激初級視覺皮層。

本次IIT實驗結果顯示的穩定複雜圖形與豐富顏色感知,將為未來使用“腦機雙學習”閉環系統,從而快速、穩定、準確的重建視覺感知打下堅實基礎。

行業期待:中國腦機接口技術從“追趕”到“並跑”新階段

視覺重建新紀元:中國腦機接口首次為世界“添色”_運動控制_04

圖4:2025年11月21日創始人及CEO劉冰博士在北京市“AI+腦機”產業創新工作推進會上對外發布成果

明視腦機此次成果,不僅代表中國在高端醫療裝備領域的突破性進展,更標誌着全球腦機接口技術競爭格局的深刻變革。其“閉環-自適應-高通量”的技術框架,為感知覺與運動功能重建、神經疾病治療等更廣闊的應用場景提供了可複用的平台化路徑。業內專家指出,此次發佈的成果將極大提升中國在全球腦機接口標準制定與產業鏈整合中的話語權。

明視腦機創始人及CEO劉冰博士表示:“從‘光點’到‘顏色圖形’,是視覺重建技術一項質的飛躍。我們證明了,通過腦機接口,在視覺皮層重建有意義的視覺信息是可行的。下一步,我們將全力推進技術的臨牀轉化。”

明視腦機創始人及首席科學家張立博士表示:“我們十分興奮地與各位分享我們在視覺重建腦機接口領域取得的重大突破。此次突破為視網膜色素變性、青光眼致盲、視神經損傷等各種致盲患者提供了創新解決方案,推動中國腦機接口從‘跟跑’向‘並跑’乃至‘領跑’轉變。”

臨牀進展與未來規劃

目前,該技術正處於研究者發起的醫療器械臨牀試驗(IIT)階段,根據規劃,將於2026年完成註冊型檢。2028年進入註冊臨牀試驗階段,並計劃儘快推出首款產品,旨在幫助盲人羣體恢復基礎視覺功能。

關於明視腦機

明視腦機(Mindtrix)是⼀家由海外頂尖腦機接⼝實驗室歸國博⼠創⽴的、專注於視覺重建等解決⽅案的植⼊式腦機接⼝科技公司。公司以“成為全球領新的⾯向顛覆性醫療的植⼊式腦機接⼝科技公司”為願景,為神經系統疾病治療和⼈類潛能開發提供⾰命性解決⽅案。

公司⽬前聚焦於視覺重建、運動控制等前沿領域,基於“腦機雙學習”的具反饋運動控制以及基於閉環⼤規模刺激的視覺重建,公司⽬前已突破多項植⼊式腦機接⼝關鍵技術。

公司創始團隊來⾃加州⼤學伯克利分校、杜克⼤學、索克爾⽣物研究所、加州⼤學爾灣分校、約翰斯霍普⾦斯⼤學、芝加哥⼤學、中國科學院⾃動化所等國際頂尖研究所院校,在腦機雙學習解碼算法、視覺重建、柔性神經電極、神經調控⽅⾯有豐富的科研積累和成果,整體技術實⼒全球領先。