脑机接口不读运动,读血压:卡尔加里在动物模型上验证了一条新路径

脑机观澜 2026-10-10 18:00

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多数脑机接口聚焦运动指令解码,帮助瘫痪患者重新抓握。卡尔加里大学杨文斌博士,则尝试解码一类特殊信号:脑干发出的血压调控指令。

从床上转移到轮椅,这个动作对大多数人来说不需要思考。对2022年因车祸导致脊髓损伤的Cody Krebs来说,它几乎每次都会让他昏过去。

问题出在血压。脊髓损伤后,大脑和脊髓之间的通信被切断。大脑仍在发出血压调控信号,但这些信号到不了执行端。

2026年9月18日,卡尔加里大学发布新闻稿,介绍杨博士正在开发的心血管脑机接口,团队已在动物模型中完成闭环搭建。

脑机接口不读运动,读血压:卡尔加里在动物模型上验证了一条新路径图1

图片来源:卡尔加里大学官网


杨博士这样解释:“脊髓损伤切断了沟通。这套系统的思路,是重建脊髓与大脑的连接,用脑信号解码血压状态。”



01

血压失控:脊髓损伤患者

隐匿的日常危机


正常人的血压调控是一个闭环。脑干头端腹外侧延髓(RVLM)整合压力感受器的传入信息,通过脊髓向下发出交感指令,控制血管收缩或舒张。

脊髓损伤后,这条下行通路断在损伤平面。RVLM仍在工作,但信号传不到损伤平面以下的交感节前神经元;损伤平面以下的内脏传入信号也上不去。大脑的指令和身体的反馈同时被切断。

据ONWARD Medical 2024年发布的资料,SCI相关低血压影响着近四分之三的脊髓损伤患者。站起来这个动作,对大多数患者就是一次血压事件。

Krebs描述过这种日常:“仅仅是从床上转移到轮椅上,就几乎能让我昏过去,因为血压会骤降。”

膀胱充盈带来的刺激传不到大脑,损伤平面以下的脊髓却擅自发出交感指令,血压可能毫无征兆地飙升。

据MSD手册,20%至70%的患者会在伤后一个月至一年内发生自主神经反射异常,一种可导致危及生命的高血压危象。

药物和腹带、弹力袜不会随场景自动切换,患者自己很难盯住每一刻的变化。



02

新方案:以脑信号

为反馈的血压调控


杨博士是卡尔加里大学Cumming医学院的博士后研究员,导师是Aaron Phillips博士。

Phillips实验室开发的脊髓刺激器,已经在14名脊髓损伤患者身上完成了血压稳定的人体验证,相关结果2025年发表在Nature和Nature Medicine。

Phillips的系统用动脉压做反馈:血压掉了,刺激器升压。动脉压的变化是滞后的,系统知道的时候,血压已经掉下去了。

杨博士的方案用脑信号做反馈,目前在大鼠模型上跑通了闭环。他的脑机接口在RVLM记录局部场电位,用机器学习模型把频带功率转换成控制信号,触发下胸段脊髓刺激器。

脑干发出调控指令的时候,血压还没有变。如果这个预判时间差足够大,系统就可以在血压发生波动前提前触发干预。

脑信号触发刺激,刺激调节血压,血压变化再回到脑信号。这个闭环的起点,Phillips用的是动脉压,杨博士要换成脑信号。不等血压下降,系统依靠脑信号预判,提前启动升压干预。

同一个实验室,同一个刺激器,换了一个反馈信号。用脑信号判断,用脊髓刺激执行。



03

这件事的边界


杨博士的系统是临床前阶段。BCI Intel的报道明确标注:这是早期临床前研究,没有人体试验数据,也没有监管提交的描述。

三个关键数据缺失:脑信号解码血压状态的准确率、长时解码的稳定性、自主神经反射异常预警的延迟时间。这三个数出来之前,脑信号方案相比动脉压反馈的优势,目前还停留在理论层面。

RVLM信号能不能比动脉压更早地告诉系统“血压要出问题了”,是这条路线最核心的待验证问题。动物模型跑通了闭环,人体数据还没有。



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