南开大学团队成功研制全球首款仿生听觉神经接口

IT之家 7 月 13 日消息，南开据南开大学官方发布，大学近日，团队听觉南开大学电子信息与光学工程学院徐文涛教授团队取得突破性进展，成功成功研制出 全球首款仿生听觉神经接口。研制这一成果为传统人工耳蜗之外的全球听觉重建提供了全新的电子替代与修复技术路径。

南开团队构建了能够与哺乳动物神经系统深度融合的首款神经人造听觉神经形态接口，实现了集 声音信号采集、仿生神经形态编码、接口自然语义处理、南开生物电信号输出于一体的大学完整人造听觉神经环路。

▲ 人造听觉神经形态接口示意图

据统计，团队听觉全球近 3% 的成功人口受感音神经性耳聋困扰。传统人工耳蜗虽能完成声音采集和电信号转换，研制但仍依赖患者自身保留的全球听觉神经完成“最后一公里”的信息传输。 一旦听觉神经缺失或功能严重受损，现有先进的人工耳蜗将难以发挥作用。

徐文涛教授指出：“我们的目标，不只是让人造听觉系统能够‘听见’，更重要的是让它真正学会‘听懂’。它需像天然听觉神经一样，对声音进行筛选、识别和处理，再将有价值信息传递给大脑。”

研究团队首次构建了完整的仿生神经形态听觉修复界面。该系统将声信号采集、神经形态编码、自然语义处理、生物电信号输出等功能模块集成于同一平台。工作流程模拟耳蜗感知声音，借鉴大脑神经网络对声音进行筛选和分析，最终将处理后的信息转换为生物神经可识别的电脉冲，与活体神经建立稳定连接， 实现了声音感知、信息处理和神经传递的完整闭环。

简而言之，该系统不仅接收声音，更具备类似天然听觉神经的筛选、分析和编码能力，推动“人造听觉神经”从“听见”向“听懂”跨越， 标志着听觉修复由“恢复感知”向“重建功能”迈出了关键一步。

在动物实验中，植入该仿生听觉神经接口后，失聪兔子不仅恢复了声音感知能力，还能识别不同语音指令，并完成“打字”“踢球”等对应行为任务。这实现了从“听见声音”到“理解语义”，再到“完成动作”的完整人造听觉神经信息处理链路，证明该人工系统已具备类似天然听觉神经的信息处理能力，而非仅简单传递声音。

相关研究成果以 “An artificial neuromorphic interface for auditory restoration” 为题发表于国际顶级期刊 《自然 · 材料》（Nature Materials）。IT之家附论文链接：

(责任编辑：焦点)