脑卒中是导致全球死亡和慢性残疾的主要原因之一，患者往往存在持续性步态障碍，其中足下垂是最常见的功能障碍之一，其核心问题在于踝关节背屈能力受损。踝关节作为步态生物力学的关键环节，其控制能力直接影响动态平衡和近端关节运动学。传统康复策略通常在卒中后6至8个月进入平台期，辅助器具如踝足矫形器虽能提供暂时改善，但无法带来持续的神经功能恢复。

近年来，脑机接口（BCI）技术作为一种新兴的神经康复手段，尤其在运动想象（MI）范式下显示出潜力。该类系统通过解码脑电图（EEG）信号中的运动意图，并将其转化为外部设备（如机器人或功能电刺激）的驱动指令，构建“闭环”康复回路，强化中枢-外周神经连接。然而，目前针对下肢，尤其是踝关节的BCI康复研究相对较少，且缺乏设计严谨的随机对照试验（RCT）验证其疗效及相关的神经可塑性机制。

北京清华长庚医院潘钰教授团队与清华大学电子工程系窦维蓓教授团队合作，通过一项随机对照试验，系统评估了基于运动想象的闭环BCI踝关节机器人训练对脑卒中患者下肢运动功能恢复及大脑神经可塑性的促进作用。相关研究成果于2026年2月12日在线发表于《Neurorehabilitation and Neural Repair》（IF：4.0）（doi：10.1177/15459683251412286）。

本研究为一项评估者设盲的随机对照试验，共纳入40例首次发作、病程在6个月以内的亚急性期脑卒中患者，随机分配至BCI组（n=20）和对照组（n=20），两组均接受为期2周、每周5次、每次40分钟的踝关节机器人训练。区别在于，BCI组采用基于运动想象的BCI系统控制机器人进行踝关节背屈训练，系统通过实时解码EEG信号，仅在成功检测到患者运动意图时触发机器人辅助运动，并提供视觉、听觉和本体感觉的多模态反馈；对照组则接受单纯的被动踝关节机器人训练，机器人按预设程序驱动踝关节活动。主要终点为下肢Fugl-Meyer运动功能评分（FMA-LE）的变化，次要终点包括Berg平衡量表（BBS）、功能性步行量表（FAC）、踝背屈活动度（AROM）、肌力、小腿痉挛（改良Ashworth量表，MAS）等临床评估。

共有32名患者完成试验（每组16人）。基线时两组患者的人口学及临床特征无显著差异。训练后，两组患者均在意向性治疗分析中显示出显著的组内改善。然而，组间比较显示，BCI组的FMA-LE改善幅度显著优于对照组（中位数变化：4.5 vs 2.0，P=0.007），且仅BCI组观察到小腿三头肌痉挛的显著减轻（MAS评分，P=0.038）。在EEG分析中，与对照组相比，BCI组表现出更优的神经可塑性变化，具体表现为：δ频段相对功率显著降低（P=0.005）、α频段相对功率显著增高（P=0.017）、δ/α功率比（DAR）及δ/(θ+α+β)功率比（DTABR）显著下降、δ频段成对脑对称指数（pdBSI-δ）显著降低（P=0.018），提示大脑异常慢波活动减少、α节律增强及半球间对称性改善。此外，功能连接分析显示，BCI组在α频段（Cz-P3/P4/CP6）和β频段（Cz-Fz/Oz/T3/CP4/CP6）的皮层连接强度显著增加，表明感觉运动整合与执行-认知网络功能连接的增强。

研究共同通讯作者、北京清华长庚医院潘钰教授与清华大学电子工程系窦维蓓教授等人在讨论中表示，“这项随机对照试验表明相较于传统的踝关节机器人训练，脑机接口控制的踝关节机器人训练在脑卒中后运动恢复方面具有更优的疗效。该干预措施显著改善了患者的下肢运动功能并减轻了痉挛程度，同时有神经电生理证据支持，表现为慢波功率及半球间不对称性降低、α频段脑活动增强，以及皮质运动功能连接性改善。上述发现表明，闭环脑机接口系统能够促进具有功能相关性的神经可塑性，确立了其作为脑卒中相关运动障碍靶向康复策略的临床价值。”