脊髓损伤(SCI)如同神经系统的一场“地震”,瞬间切断了大脑与身体之间的通讯线路。这种损伤不仅意味着机械性的神经断裂,更伴随着一系列复杂的继发性病理过程,导致患者失去损伤平面以下的运动与感觉功能。长期以来,医学界一直在探索如何修复这条断裂的通路,从早期的手术减压到如今的前沿神经修复技术,每一步都走得异常艰难。然而,近期发表在《Neurosurgical Review》上的一篇综述文章为我们描绘了一幅充满希望的蓝图:脑-脊接口(BSI)技术正试图通过“数字桥梁”重新连接大脑与脊髓,为瘫痪患者带来恢复自主运动的可能。

用于脊髓损伤后下肢功能恢复的通用闭环脑-脊接口框架 ©Neurosurg Rev
脑-脊接口的核心理念在于“绕过”损伤部位,而非直接修复断裂的神经。传统的脑机接口(BCI)通常用于控制外部设备如电脑光标或机械臂,而脑-脊接口则更进一步,它试图在皮层运动意图信号与损伤平面以下的脊髓感觉运动回路之间建立直接的闭环通信。
这一技术的生理学基础在于,即便在脊髓损伤后,损伤部位下方的神经回路往往并未完全死亡,仍保留着一定的兴奋性和处理能力。脑-脊接口通过捕捉大脑发出的“我想动”的信号,将其解码并转化为电刺激指令,直接作用于脊髓,从而激活沉睡的神经回路,驱动肢体产生运动。这种“脑-机-脊”的联动,标志着神经康复从单纯的物理治疗迈向了神经信号重建的新纪元。
在技术实现上,脑-脊接口主要分为侵入式和非侵入式两大类,二者在信号质量和手术风险上各有千秋。侵入式系统通常需要在运动皮层植入电极,以获取高分辨率的神经信号,同时配合植入脊髓硬膜外的电极进行刺激,这种“硬连接”方式能提供极高的控制精度。例如:

ONWARD Medical的联合创始人Grégoire Courtine和Jocelyne Bloch等人早期研究:脑‑脊接口用于逆转瘫痪 ©NSR
相比之下,非侵入式脑-脊接口则试图在不进行开颅手术的前提下实现类似功能,极大地降低了患者的身体负担。这类系统通常结合脑电图(EEG)来解码运动意图,并配合经皮脊髓刺激(tSCS)来激活脊髓回路。虽然这些研究目前多处于概念验证阶段,尚未在脊髓损伤患者中大规模应用,但它们证明了无需开颅手术也能构建“脑-脊”通路的可能性,为未来普及型康复治疗提供了重要思路。例如:

2025年11月,海南大学梁丰研等团队联合研发的全球首个无创脑-脊接口系统“悟空机器人”发表于《BIO Integration》,图为该系统组成概览。
除了直接的运动控制,神经调控技术在脊髓损伤康复中也扮演着重要角色,尽管它们并不完全等同于脑-脊接口。硬膜外电刺激(EES)是目前研究较为深入的领域,它通过在脊髓背侧植入电极,激活负责下肢运动控制的大直径传入神经纤维。多项研究表明,EES结合高强度康复训练,能帮助部分完全性损伤患者重新站立甚至迈步。
此外,脑深部刺激(DBS)也展现出了潜力,Cho等人在2024年的研究发现,对下丘脑外侧进行深部脑刺激,能显著改善不完全性脊髓损伤患者的步态参数和耐力,且这种改善在刺激关闭后依然存在。这些技术虽然不涉及实时的皮层信号解码,但它们通过调节脊髓兴奋性,为脑-脊接口的最终落地奠定了重要的生理基础。
脑-脊接口领域的典型商业化案例为瑞士洛桑联邦理工学院教授Grégoire Courtine和洛桑大学医院CHUV神经外科主任Jocelyne Bloch联合创建的ONWARD Medical公司。不过,即使Courtine教授等人已经深耕植入式脑-脊接口技术研究十数年,且在资本市场的支持下,ONWARD还是采取无创产品先行商业化、植入管线持续迭代的阶梯式商业化策略。
目前,ONWARD以已获批的ARC‑EX体外脊髓电刺激系统作为落地抓手,优先布局美国康复医疗机构,逐步拓展居家康复场景,2025年已实现百余套设备出货,依托康复产业巨头合作扩大渠道;同步推进ARC‑IM植入式刺激器的全球关键临床试验,面向中重度脊髓损伤患者解决运动、血压、膀胱功能等临床痛点,为后续产品上市完成临床与监管储备,形成无创到植入的完整产品矩阵。

ARC-BCI概念框架 ©ONWARD Medical
ONWARD的脑‑脊接口ARC‑BCI代表了脊髓损伤神经康复领域差异化的高端技术路线,其将法国CEA‑Clinatec的WIMAGINE硬膜外脑机接口与自研ARC‑IM植入式脊髓刺激器耦合,通过AI解码大脑运动意图,无线下发指令驱动脊髓端精准电刺激,实现意念直接驱动肢体运动。2024年该系统获得FDA突破性设备认定,也是ONWARD第10项突破性器械资质;同时入选FDA全生命周期咨询项目,可获得监管机构早期技术指导,但目前产品尚处于临床可行性研究阶段,暂无商业化时间表。截至 2026年1月,ARC‑BCI已在瑞士洛桑大学附属医院CHUV累计完成7例脊髓损伤受试者人体植入。
我国脑‑脊接口领域近期也在不断涌现产业化案例。神复健行脱胎于复旦大学类脑智能科学与技术研究院加福民团队的科研成果,采取产学研医协同的转化路径,其“三合一”脑脊接口系统区别于传统脑机接口外接设备的功能替代路线,依靠脑端采集、算法解码、脊髓端电刺激的闭环架构,为断裂的神经通路搭建人工神经桥接,直接调动人体原生肢体实现运动恢复。
神复健行以临床概念验证为起点,联合华山医院、中山医院完成早期人体试验,同步布局植入医疗器械产线建设,国内推进注册临床的同时主动申报FDA突破性医疗器械认定,采用国内临床推进与海外监管通道并行的策略,为产品后续海内外商业化做好技术、生产与监管储备。

全国首例脑脊接口受试患者在进行康复训练 ©浦江同舟
神复健行2025年7月于上海外高桥成立,2025年完成4例完全性脊髓损伤受试者概念验证手术,受试者术后24小时即可实现腿部自主运动,2025年12月拿到FDA突破性器械认定,2026年完成超3亿元天使轮系列融资。当前已建成有源植入式医疗器械产线,下一步将推进注册临床试验落地,同步拓展配套康复方案,推动国产脑-脊接口技术实现从科研原型向产业化医疗器械的跨越。
成立于2024年3月的苏州瑞意旭联是产业化导向的植入式脑机接口和脑-脊接口创新企业,团队以具备海外神经调控科研、跨国器械企业管理经验的产业人才为核心,已组建芯片、柔性电极、硬件封装、脑电解码算法、医疗器械注册多学科研发队伍。据报道,瑞意旭联已完成脑-脊接口系统整机研发定型,全植入动物实验验证产品安全与功能效果,国内多中心临床研究已经启动,目标2027年推进注册临床试验,有望于2028年争取三类医疗器械注册证。
2026年5月,瑞意旭联宣布完成近亿元Pre‑A轮融资,资金重点投向脑-脊接口量产筹备、临床推进以及脑机接口技术平台多种应用场景拓展。
早期以脊柱微创器械研发与商业化的北京领创医谷近日获超2亿元B+轮和B++轮融资,并宣布前瞻布局脑脊接口。领创医谷早期深耕无线神经调控技术,以自研无线携能、微型ASIC芯片底层平台为基础,先落地无线脊髓电刺激SCS作为技术与临床验证底座,同时布局无线脑脊接口(wBSI)管线,联合首都医科大学宣武医院等机构开发全球首款无体内电池的无线脑脊接口系统。
领创医谷依托“凌弦”无线传能技术实现植入物微型化、手术微创化,通过脑端采集运动意图、脊髓端输出电刺激搭建人工神经通路;将成熟的脊髓刺激工程、临床经验向脑脊接口转化,在无线供电、柔性植入、双向通信方面形成差异化优势,同时复用神经外科、脊柱外科渠道资源,形成“已推进注册临床的无线SCS为根基,无线脑脊接口为前沿创新方向”的梯度化产品布局,探索脊髓损伤运动重建的新方案。
另外值得一提的是,今年5月份首都医科大学宣武医院赵国光团队联合北京脑科学与类脑研究所完成全球首例“北脑一号” 硬膜外脑机接口联合时序脊髓电刺激人体探索性临床研究。北脑一号为国产无线全植入半侵入式脑机系统,柔性电极放置于硬脑膜外采集大脑运动意图,将解码后的神经指令下发至脊髓植入刺激器,绕过受损脊髓节段激活下游神经环路,搭配外骨骼机器人开展康复训练,构建类脑脊接口闭环通路,旨在调动人体原生肢体实现运动重建,同时探索大小便等自主神经功能修复。

宣武医院“重拾行走”计划实验室内,脊髓损伤患者志明(化名)正在常态化康复训练 ©宣武医院
该研究首例完全性胸腰段脊髓损伤受试者术后一年实现脊髓损伤评级从ASIA‑A升级为ASIA‑C,可在助行器辅助下站立行走,这一突破改写了晚期脊髓损伤功能不可逆的传统医学定论。不过,目前整套脑‑脊联合干预方案仍处于临床研究阶段,尚未商业化。
尽管前景光明,但脑-脊接口从实验室走向临床常规应用仍面临重重挑战。首先是技术的长期稳定性与安全性,植入式设备面临着感染、硬件故障和信号漂移的风险;其次是高昂的成本和复杂的手术要求,这限制了技术的普及。

脑-脊接口相关技术关键里程碑 ©Neurosurg Rev
此外,伦理问题也不容忽视,患者对于体内植入设备的心理接受度、数据隐私以及“人机融合”后的自我认知都是需要深思的议题。目前的临床证据多来自单病例报告或小样本研究,缺乏大规模随机对照试验的支持。未来的研究需要明确患者筛选标准,优化刺激算法,并验证这种技术带来的功能改善是否具有长期持久性,以及能否真正转化为患者日常生活质量的提升。
综上,脑-脊接口代表了脊髓损伤治疗领域的一次范式转移,它不再局限于被动的护理或单纯的药物干预,而是主动地重建神经通讯。虽然目前该技术仍处于早期探索阶段,且面临着技术、伦理和经济等多重障碍,但早期关于患者自然行走的案例已经为我们点亮了一盏明灯。随着人工智能解码算法的进步和生物材料的革新,我们有理由相信,脑-脊接口终将跨越实验室的门槛,成为帮助瘫痪患者重获新生的常规医疗手段,让“重新站起来”不再只是一个遥不可及的梦想。
脑机接口星球自媒体致力于「科普神经科学知识,推广脑机应用技术」。专注于提供脑机接口与神经技术知识科普与资讯分享、产学研医合作、企业市场推广、人力资源对接和会展宣传等服务。合作后台私信或者加微信Ko-Sofia咨询。