7月1日，马斯克的Neuralink宣布完成了全球首例经硬脑膜植入脑机接口手术，将切开硬脑膜的步骤完全删除，转而将电极丝直接穿透硬脑膜，植入大脑本身，以降低手术创伤、缩短恢复时间，为未来更大规模开展临床应用创造条件。

张雅超研究员团队研发仪器最新的结果，无需造影剂，可以清晰看到神经活动成像

在江苏，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所（中国科学院苏州医工所）的科研团队走出了一条区别于主流侵入式脑机的全新技术路径——依托光学与超声交叉技术，不用开颅、无需植入芯片，像做脑部B超一样，轻轻贴一个探头、涂一层医用凝胶，就能看清大脑深层信号、监测神经活动、辅助脑病康复评估。

“很多人觉得脑机接口离不开植入芯片，我们换了一种思路，用光和声音读懂大脑。”团队负责人张雅超研究员对扬子晚报/紫牛新闻记者解释道，传统核磁、CT检测大脑各有短板：核磁设备笨重、检测耗时，体内有金属植入物的患者无法适配；CT存在辐射，不适合反复多次筛查。而团队研发的超声和光声脑机技术，核心原理十分通俗，就是给大脑做无创B超，搭配光学激发技术，实现双重精准探测。

整套技术无需破皮、无需手术，操作和医院常规B超几乎一致。工作人员只需在头部涂抹少量医用凝胶，将集成光纤与超声探头的设备轻贴头皮即可。核心创新在于，既保留了超声成像的优势，设备还会向脑部发射特殊光束，光线与脑部红细胞相互作用，自主激发产生超声信号，再通过探头精准捕捉信号变化，最终实现对大脑深层区域双模态信号读取与状态解析。

张雅超研究员团队研发仪器最新的结果，无需造影剂，可以清晰看到3D血管网络

这套看似简单的操作，背后是多年攻坚克难的科研硬实力。颅骨是横亘在无创脑机领域的核心难题，颅骨质地致密、含钙量高，会严重散射光线、畸变声波，导致信号失真、探测不准，这也是全球无创脑科学研究的共同瓶颈。“就像沙尘暴里透光、传声，原本笔直的光路、声波路径被打乱，根本无法精准定位脑部信号。”张雅超说。

为突破这一技术壁垒，团队摸索出三条互补的攻坚路径，层层破解颅骨干扰难题。首先是化学优化法，依托成熟安全的试剂原理，如EDTA和食品级柠檬黄，通过合规药剂剂量优化头皮和颅骨透光、透声性能，减少信号散射畸变。其次是算法校正法，依托自主研发的硬件与数学模型，精准校准畸变信号，修正光路、声波偏差，还原大脑真实活动数据。最后是材料替换法，针对车祸、脑肿瘤等需要颅骨切除修复的临床场景，研发高生物兼容、透光透声的新型替换材料，从根源解决颅骨探测壁垒。

目前，团队已在啮齿类动物中实现血红蛋白浓度、血氧饱和度、血管网络分布及神经活动的同步成像，有效突破了传统成像技术需要在不同设备间切换并反复调整动物位置的瓶颈。相关前期技术积累为多模态脑功能成像与血脑屏障精准调控研究奠定了坚实基础，并支撑团队获批江苏省重点项目——江苏省前沿技术研发计划“无创血脑屏障精细调控及长时程超分辨成像监测技术研发”。

深耕过程中，张雅超团队也曾遭遇无数次瓶颈与挫败。如一项核心器件的研发，一位学生从读博第一年启动攻关，耗时近两年，反复迭代20余个版本，始终无法达到理想效果。每一步操作看似规范无误，但最终成品始终存在隐性误差，问题点位难以排查。张雅超没有放弃，他一方面坚信技术可行，一方面带领学生从零复盘，摒弃固有思路，拆解十几步操作流程，逐步骤排查、逐环节校验，一点点锁定隐性误差源头。日复一日地反复试验、打磨优化，最终成功攻克器件难题，啃下了这块硬骨头。“科研没有捷径，很多时候不是原理不通，就是细节失误，坚持复盘、死磕细节，就一定能突破。”张雅超说，这是团队深耕多年的科研信念。

谈及落地应用，张雅超表示，康复评估将是技术首个落地场景。以往脑卒中、脑损伤患者的康复效果，只能依靠主观或者量表评判，无法精准判断脑部神经环路的恢复情况，且核磁、CT无法频繁复查，既昂贵又有辐射顾虑。而该无创技术便携、安全、无辐射，可在开放环境下反复检测，精准捕捉脑部神经活动变化，量化康复进度，为患者个性化康复训练提供科学依据。

未来，张雅超团队还将把技术延伸至抑郁症、睡眠障碍等常见脑疾病的诊疗中。通过精准定位异常活跃脑区，利用超声无创调控神经元活动，精准干预病灶区域，实现从“检测评估”到“辅助治疗”的进阶升级。同时团队将研发头戴式便携设备，计划开展200例临床试验，让这项前沿技术真正走出实验室、服务临床。扬子晚报/紫牛新闻记者 徐兢

校对 陶善工