Trong một thành tựu mang tính cách mạng của công nghệ BCI (giao diện não - máy), các nhà khoa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã giúp một người đàn ông bị liệt có thể điều khiển xe lăn thông minh, robot chó và thậm chí làm việc được trả lương – tất cả chỉ bằng sức mạnh của ý nghĩ.
Đây là lần đầu tiên một người bị tổn thương tủy sống mức độ cao đạt được khả năng điều khiển ổn định trong thế giới thực với robot hỗ trợ, bằng cách sử dụng hệ thống BCI không dây được cấy ghép hoàn toàn, theo thông báo từ Trung tâm Xuất sắc về Khoa học Não bộ và Công nghệ Trí tuệ (CEBSIT).
Bệnh nhân đã lấy lại được khả năng chưa từng có: Đặt đồ ăn và giao về tận nhà với robot chó, làm công việc phân loại sản phẩm từ xa và di chuyển xung quanh khu phố, dù hoàn toàn không thể cử động từ cổ trở xuống.
Bệnh nhân bị liệt hoàn toàn sử dụng BCI để tham gia vào các hoạt động - Ảnh: Handout
Hiện thực hóa giấc mơ thần giao cách cảm của Elon Musk, Trung Quốc tiến xa hơn Neuralink
Thành tựu trên hiện thực hóa tầm nhìn đằng sau dự án Telepathy (Thần giao cách cảm) của Elon Musk. Telepathy là khái niệm đã được đăng ký thương hiệu, nhằm cho phép con người điều khiển thiết bị bằng suy nghĩ. Khi các thử nghiệm lâm sàng của công ty Neuralink do Elon Musk điều hành vẫn đang ở giai đoạn đầu, chẳng hạn giúp bệnh nhân chơi game và uống nước, Trung Quốc đã tiến xa hơn tới việc triển khai trong đời sống thực.
Dù Neuralink có lợi thế khởi đầu sớm trong cuộc đua BCI, Trung Quốc lại sở hữu hệ sinh thái công nghiệp tích hợp và toàn diện hơn nhiều.
Việc biến điều khiển bằng ý nghĩ thành hiện thực đòi hỏi không chỉ một thiết bị cấy ghép thần kinh tinh vi, mà còn cần sự phối hợp liền mạch giữa công nghệ thần kinh có độ chính xác cao, truyền thông không dây độ trễ siêu thấp, AI (trí tuệ nhân tạo) giải mã tiên tiến và robot hiện đại.
Thế mạnh của Trung Quốc về 5G, chất bán dẫn thế hệ mới và những bước tiến nhanh chóng trong robot, thể hiện qua xe điện tự lái và hệ thống nhà thông minh, tạo môi trường lý tưởng để mở rộng quy mô và triển khai các ứng dụng điều khiển bằng não bộ.
Ngành công nghiệp sản xuất phát triển mạnh mẽ này mang lại cho Trung Quốc lợi thế quan trọng trong việc biến ý tưởng thành hành động, nhanh hơn và đồng bộ hơn so với bất kỳ công ty đơn lẻ nào tại Mỹ hiện nay, gồm cả Neuralink.
Pu Muming, viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và giám đốc học thuật của CEBSIT, nói với truyền hình nhà nước hôm 18.12 rằng nghiên cứu đã xác nhận tính an toàn của các điện cực trong não, độ ổn định lâu dài của chúng cũng như việc ghi nhận và giải mã tín hiệu. Đây là những bước cần thiết để BCI xâm lấn tiến tới các ứng dụng y tế thực tiễn.
Nhìn về tương lai, Pu Muming cho biết công nghệ này có thể cho phép giải mã lời nói từ tín hiệu não.
Nhóm nghiên cứu, do nhà khoa học Zhao Zhengtuo và Li Xue dẫn dắt, đã sử dụng một hệ thống BCI xâm lấn không dây, thông lượng cao (WRS01). WRS01 cho phép một người bị tổn thương tủy sống mức độ cao đạt được khả năng điều khiển ổn định hầu hết thiết bị thông minh có kết nối không dây.
Bệnh nhân, được gọi là ông Trương, bị tổn thương tủy sống do ngã vào năm 2022, dẫn đến liệt nặng. Sau hơn một năm phục hồi chức năng truyền thống với rất ít cải thiện, khả năng vận động chủ động của ông chỉ còn giới hạn ở đầu và cổ.
Ngày 20.6, ông Trương trải qua ca phẫu thuật cấy ghép WRS01 tại Bệnh viện Hoa Sơn, trực thuộc Đại học Phúc Đán ở thành phố Thượng Hải (Trung Quốc).
Thiết bị BCI được cấy ghép gồm hai phần: Các cảm biến phía trước và bộ xử lý phía sau. Các cảm biến phía trước có đường kính khoảng 5 - 8 mm, được đưa vào não người nhận cấy ghép bằng các điện cực linh hoạt.
Sau khi cấy các cảm biến, bác sĩ phẫu thuật tạo một rãnh dày 3 - 5 mm trên hộp sọ bệnh nhân, rồi đặt và cố định chip xử lý phía sau.
Sau cấy ghép, ông Trương đội một chiếc mũ chứa các thiết bị bên ngoài tích hợp do nhóm nghiên cứu và phát triển thiết kế, gồm nguồn điện không dây và bộ thu tín hiệu. Những thành phần này cho phép chiếc mũ căn chỉnh và ghép nối hiệu quả với thiết bị cấy ghép. Trong khi các điện cực của chip được cấy ghép có thể tự động kết nối với hệ thống trong mũ.
Chỉ trong vòng hai đến ba tuần huấn luyện sau phẫu thuật, ông Trương đã trở thành người đầu tiên điều khiển con trỏ chuột máy tính và các thiết bị như máy tính bảng hoàn toàn bằng tín hiệu não, phù hợp với kết quả thử nghiệm lâm sàng công bố hồi đầu năm 2025.
“Sau hơn ba năm, tôi đã có thể làm việc trở lại”
“Đã hơn ba năm kể từ tai nạn, và giờ đây cuối cùng tôi cũng có thể làm việc trở lại”, ông Trương nói trong một đoạn video.
Công việc của ông Trương là xác minh việc phân phối sản phẩm của các máy bán hàng tự động từ xa với con trỏ điều khiển bằng não. Điều này đánh dấu trường hợp đầu tiên một người tham gia thử nghiệm lâm sàng làm việc được trả lương, theo trang SCMP.
“Hiện tôi là một thực tập sinh phân loại. Mỗi ngày tôi phải dùng máy tính để điều khiển con trỏ và phân loại sản phẩm. Hơi khó, nhưng với tôi, đây là một cơ hội rất quý giá”, ông Trương thổ lộ.
Dựa trên những kết quả trên, nhóm nghiên cứu đã mở rộng thành công các kịch bản ứng dụng của BCI từ màn hình hai chiều sang thế giới vật lý ba chiều. Ngoài làm việc từ xa, loại BCI mới còn giúp ông Trương điều khiển robot chó và xe lăn thông minh. Robot chó có thể giao đồ ăn, còn xe lăn cho phép người dùng tự xuống cầu thang mà không cần trợ giúp.
“Điều khiến tôi phấn khích nhất lúc này là cảm giác được kết nối trở lại, như thể những gì bị đứt gãy suốt nhiều năm qua nay được nối liền lại”, ông Trương nói.
Công nghệ BCI giúp ông Trương dùng suy nghĩ đặt đồ ăn trực tuyến mang về và được giao bởi robot chó - Ảnh: Handout
Thành tựu đó phản ánh sự tiến bộ nhanh chóng của Trung Quốc trong công nghệ AI và robot. Những bước tiến trong lĩnh vực robot của Trung Quốc, chẳng hạn những robot chó linh hoạt, tương phản rõ rệt với các tranh cãi gần đây xoay quanh robot hình người Optimus của Elon Musk (*). Khả năng này được đảm bảo bởi sự điều khiển liên tục, ổn định và độ trễ thấp do hệ thống BCI của Trung Quốc cung cấp, giúp người dùng thực hiện nhiệm vụ trong các môi trường phức tạp. Tốc độ phản hồi là một trong những chỉ số cốt lõi của BCI.
Độ trễ dẫn truyền tự nhiên của các mạch thần kinh con người vào khoảng 200 mili giây. Nghiên cứu đó đã tùy chỉnh một giao thức truyền thông để giảm độ trễ đầu - cuối. Thời gian từ thu nhận tín hiệu đến thực thi lệnh rút ngắn xuống dưới 100 mili giây, thấp hơn ngưỡng trễ sinh lý, giúp trải nghiệm điều khiển của bệnh nhân mượt mà và tự nhiên hơn.
Nghiên cứu cũng cho thấy não bộ có khả năng thích nghi dần. Khi người dùng ngày càng thành thạo, não không còn phải huy động quá nhiều bào thần kinh cùng lúc, mà chỉ sử dụng một nhóm nhỏ hơn nhưng hiệu quả hơn. Nhờ đó, việc điều khiển trở nên nhẹ nhàng hơn, ít tốn sức suy nghĩ và ngày càng mang tính trực giác.
Dựa trên dữ liệu từ thử nghiệm này, nhóm nghiên cứu đã công bố phiên bản nâng cấp của hệ thống mang tên WRS02, với số kênh tín hiệu tăng lên 256. Thử nghiệm lâm sàng đầu tiên của WRS02 dự kiến sẽ diễn ra trong tương lai gần.
Hồi tháng 9, rộ tin một công ty ký hợp đồng mua tới 10.000 Optimus, nhưng Elon Musk gọi thông tin này là giả. Điều đó làm dấy lên hoài nghi về mức độ tiến triển thực tế của dự án Optimus so với các đối thủ.
Sơn Vân