脊髓损伤（SCI）所致截瘫不仅剥夺患者下肢运动能力，常同时损毁感觉传导通路，导致步态不稳、跌倒风险升高及生活质量显著下降。虽然现有康复机器人和脑机接口技术已能部分重建运动输出，但绝大多数系统为单向开环控制，缺乏行走过程中至关重要的本体觉与皮肤触觉反馈，致使步态缓慢、费力且安全性欠佳。近年来，直接皮层电刺激（DCES）在诱发人工体感方面显示出潜力，但如何将其与实时运动解码整合为便携、独立的双向脑机接口（BDBCI），并实现双侧下肢同步反馈，始终缺乏系统性验证。

在此背景下，来自美国加州大学尔湾分校、加州理工学院、南加州大学及Rancho Los Amigos国家康复中心等机构的联合团队，成功开发了一套可携带的嵌入式双向脑机接口系统，在一位植入颅内电极的受试者中，实现了通过大脑信号实时控制外骨骼行走，并同步为双侧下肢提供人工感觉反馈。该研究为完全性脊髓损伤瘫痪患者恢复运动与感觉功能提供了重要的可行性基础。研究成果于2026年2月28日发表在《Brain Stimulation》（IF：9.1）（doi：10.1016/j.brs.2026.103065）。

研究纳入一名因难治性癫痫而接受双侧半球间高密度电极植入的受试者，电极覆盖下肢运动区和感觉区。研究者利用这些电极采集运动相关脑电信号，通过板载微处理器实时解码受试者“行走”或“静止”的意图，并将解码结果以无线指令发送至外骨骼（Ekso GT），驱动其完成迈步动作；与此同时，外骨骼踝部的传感器检测到腿摆动时，系统会自动对侧大脑感觉区施加微电流刺激，使受试者产生对应腿部的人工麻刺感，从而形成“意念-动作-感觉”的闭合回路。

在具体实施中，研究者首先通过让受试者做坐位抬腿动作，筛选出运动区中与下肢活动关联最明确的电极信号，并据此建立个性化解码模型。随后，他们采用电刺激对感觉区进行系统探测，找到能够稳定诱发腿部感觉的位点和刺激强度，并通过盲法测试确认这些感觉的准确性和可重复性——受试者在不知情的情况下，能正确区分左右腿刺激和空白对照，且计数步数的准确率远高于随机概率。之后，受试者开始正式操作整套系统，即凭大脑想象控制外骨骼迈步，同时每次迈步都会触发对侧感觉反馈。

试验结果令人鼓舞，在连续两天共10轮操作中，解码性能的相关系数达0.92±0.04，表明脑控指令与外骨骼动作高度同步；响应延迟为3.5±0.5秒，这部分延迟主要源于外骨骼预设的慢速步态（每步约2.5秒）和信号处理时间（约1秒），在当前康复训练场景下可接受。双侧人工感觉通过盲法步数计数验证，总准确率92.8%，p值小于10⁻⁶，意味着受试者感知到的腿部麻刺感并非偶然猜测，而具有明确的感觉辨识能力，为利用电刺激传递步态相位信息提供了直接证据。对照实验显示，关闭感觉刺激或关闭外骨骼反馈时，解码性能与完整模式无统计学差异（p值分别为0.75和0.27），有力证明系统解读的是真实的运动意图，而非电刺激伪迹或视觉诱发的镜像活动。整个研究期间未发生癫痫、感染或其他不良事件，初步验证了操作安全性。