國際首個“雙環路”腦機接口問世天大清華聯手突破腦機協同演進難題

內容提要：更高精度、更低能耗、能處理更復雜任務的腦機接口系統出現了！

更高精度、更低能耗、能處理更復雜任務的腦機接口系統出現了！記者昨天從天津大學獲悉，天津大學與清華大學攜手攻關，成功研發了國際首個“雙環路”腦機接口系統。這一突破性技術採用憶阻器神經形態器件，實現了人腦對無人機的高效四自由度控制，爲未來腦機智能融合開闢了新方向。相關成果昨天已在線發表於國際權威期刊《自然·電子》。

腦機接口，被譽爲新一代人機智能融合的關鍵技術。然而，如何讓大腦與機器“互學習”，實現長時穩定的協同演進，一直是難題。原有系統普遍存在大腦與解碼器適應性不足的問題，導致系統性能隨使用時間增加而下降。

天津大學腦機海河實驗室與清華大學集成電路學院團隊發現，腦電信號的非平穩特性不僅受背景腦電影響，還與閉環腦機交互引導下的任務腦電演變密切相關。基於這一關鍵發現，團隊首次提出“雙環路腦機協同演進框架”，並構建了全球首個支持該框架的腦機接口系統。

該系統由“機學習”環路和“腦學習”環路構成——憶阻器解碼器不斷適應腦電信號波動，實時更新解碼參數；大腦則在“決策—反饋”循環作用下逐步優化任務相關腦電特徵。相比傳統數字硬件方案，新系統的解碼速度提升百倍，能耗降低千分之一，支持長時間的穩定腦機交互。

“我們首次實現了生物智能與機器智能的互適應、互學習，爲未來實用型腦機接口提供了全新理論與技術支撐。”國家高層次人才計劃入選者、天津大學腦機海河實驗室許敏鵬教授說。