Annals of Neurology丨我院发表脑机接口前瞻性随机对照临床研究新成果，开创脊髓损伤修复新范式！

脊髓损伤（SCI）是一种高致残性、高耗费的重大神经系统疾病。近年来，随着脑机接口（BCI）的相关研究逐渐深入，使其在中枢神经损伤修复中的应用潜能大大提升。近日，我院脑病中心戎利民、胡昔权和刘斌教授团队联合西安交通大学徐光华教授团队在神经学领域顶刊Annals of Neurology（中科院一区，TOP）发表了前瞻性随机对照临床研究成果，首次证实基于BCI的外骨骼训练可显著改善脊髓损伤患者下肢运动能力与抑郁情绪，并通过脑电（EEG）证据揭示其促进皮层重塑的机制，为脊髓损伤后的神经功能恢复提供新路径。

在该项随机对照临床研究中，研究团队针对脊髓损伤（SCI）患者首次系统评估了脑机接口（BCI）控制的下肢外骨骼训练在运动功能恢复与皮层可塑性重建中的双重作用。

研究初期结果表明，SCI患者即便处于恢复早期阶段，仍具备良好的神经接口适应性，其BCI控制精度高达95.2%，反应时短至1.15秒，接近健康对照，验证了脑控外骨骼系统在临床康复场景中的可行性。

图1 脑控外骨骼机器人架构示意图

在为期4周的干预后，脑控外骨骼训练组（B+E组）在下肢肌力（LEMS）、步行速度（10MWT）、步行耐力（6MWT）及抑郁评分（HADS-D）等关键功能指标上均显著优于仅接受外骨骼训练（E组）的疗效（图2）。

图2 训练4周前后及组间临床量表评分（B+E：脑控外骨骼组；E：单纯外骨骼组）

电生理分析进一步揭示，B+E组训练后中线运动皮层区域（FCz-Cz-CPz）出现显著增强的μ/β波段事件相关去同步化（ERD），并伴随大脑广泛功能连接效率提升，提示皮层网络发生结构性重塑（图3）。

图3 步行任务下脑功能网络分析系结果（B+E：脑控外骨骼组；E：单纯外骨骼组）

与传统被动式训练不同，BCI系统通过实时解码运动意图并驱动步态执行，建立了“意图识别—运动执行—视觉反馈”的闭环通路，显著增强了患者对步态控制的主观参与感，进而触发中枢神经系统的功能激活与重建。该研究不仅首次提供了脑控外骨骼相对单纯外骨骼训练改善SCI患者运动与情绪障碍的循证依据，更提出了以“脑控驱动-神经重塑”为核心的新型脊髓损伤康复策略。

该研究首次通过随机对照研究，验证了基于BCI的外骨骼训练在改善脊髓损伤患者运动功能与情绪障碍方面的显著优势，提出了以“脑控驱动—神经重塑”为核心的新型康复策略。BCI技术通过增强训练的主动性和中枢参与度，不仅提升了神经可塑性，也增强了患者的治疗体验与依从性。未来，团队将开展更大规模、多中心的临床研究，并结合fMRI、DTI等多模态成像手段，深入揭示其神经机制，为精准康复干预提供理论依据与技术支持。

该研究由我院戎利民教授团队牵头，联合西安交通大学徐光华教授团队开展。胡玄韬、李娜、庞卯、白淑文为共同第一作者，戎利民、胡昔权、徐光华、刘斌教授为共同通讯作者。研究获国家自然科学基金与广州市重点研发项目资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ana.78144