大腦連接未來：腦機(jī)接口進(jìn)入爆發(fā)拐點(diǎn)？

六年前，原盛大集團(tuán)創(chuàng)始人陳天橋向美國(guó)加州理工學(xué)院捐贈(zèng)10億美元用于人腦研究，曾在世界范圍內(nèi)引起廣泛關(guān)注。如今，他不遺余力支持的這一領(lǐng)域，在國(guó)內(nèi)也有了新的進(jìn)展。

腦機(jī)接口作為當(dāng)前腦科學(xué)和人工智能領(lǐng)域最活躍的研究方向，其商業(yè)化路徑備受矚目。

近日，在2022世界人工智能大會(huì)期間，腦虎科技首次對(duì)外公開發(fā)布了首款腦機(jī)接口集成式，顱頂半植入醫(yī)用級(jí)BCI產(chǎn)品，及高頻腦電信號(hào)處理儀和軟件算法云平臺(tái)。今年1月份，作為一家初創(chuàng)腦機(jī)接口公司，腦虎科技在注冊(cè)成立的第三個(gè)月，獲得陳天橋旗下盛大、紅杉中國(guó)種子基金領(lǐng)投的9700萬元天使輪及Pre-A輪融資。

腦虎科技創(chuàng)始人、CEO彭雷表示，本次發(fā)布的產(chǎn)品主要面向的兩個(gè)市場(chǎng)，一個(gè)是以“腦計(jì)劃”為依托的科研市場(chǎng)；另一個(gè)是明確醫(yī)學(xué)價(jià)值的醫(yī)療市場(chǎng)，針對(duì)明確的適應(yīng)癥如漸凍癥，高位截癱、失明等。

據(jù)了解，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、高通量記錄大腦神經(jīng)細(xì)胞電活動(dòng)的微電極陣列，是腦科學(xué)基礎(chǔ)研究，以及包括腦機(jī)接口在內(nèi)的臨床診療技術(shù)的重要工具。

微型芯片植入大腦成為可能

據(jù)了解，集成式顱頂半植入技術(shù)是利用集成電路制造工藝，從技術(shù)路線上顛覆了傳統(tǒng)醫(yī)療器械半手工制備方式。其自主研發(fā)的腦電信號(hào)處理芯片，能支持16384通道信號(hào)尋址，滿足2048通道同時(shí)采集，最高采集速率可達(dá)48kfps。

通過云端存儲(chǔ)的信息搭建數(shù)字腦庫(kù)，將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的持續(xù)迭代，海量的數(shù)字腦庫(kù)不僅可以用于分析，還可以輸出高穩(wěn)定性的解決方案。

中科院上海分院院長(zhǎng)胡金波指出，目前腦機(jī)接口技術(shù)的跨學(xué)科融合，是由“信息時(shí)代”向“腦智時(shí)代”發(fā)展的跨越，是腦科學(xué)與人工智能研究中最活躍的領(lǐng)域之一，涉及電子、材料、生物醫(yī)學(xué)工程、臨床醫(yī)學(xué)、信息科學(xué)等多種學(xué)科的交叉融合。在可預(yù)見的未來，人類智能將與機(jī)器智能融合在一起，腦機(jī)接口有望成為下一代元宇宙入口，為我國(guó)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

過去10年間，手術(shù)機(jī)器人尤其是神經(jīng)介入機(jī)器人得到了飛速發(fā)展。植入式機(jī)器人的出現(xiàn)讓微型芯片植入大腦，進(jìn)行腦機(jī)接口成為可能。

目前，醫(yī)療機(jī)器人仍舊面臨著微型化、精準(zhǔn)性能、狹小空間靈巧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、良好生物相容性材料發(fā)掘、多模態(tài)智能感知和“人－機(jī)協(xié)同”智能系統(tǒng)開發(fā)等多方面的挑戰(zhàn)。

華山醫(yī)院院長(zhǎng)、中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)外科分會(huì)主任毛穎教授分享了目前神經(jīng)外科臨床應(yīng)用場(chǎng)景中先進(jìn)工具，如超高清手術(shù)顯微鏡，ECoG（皮層腦電）和MET-PET技術(shù)進(jìn)行多模態(tài)腦功能定位。

他指出，先進(jìn)神經(jīng)工具在腦疾病診治中的發(fā)展方向，正從表象到機(jī)理，從有創(chuàng)到無創(chuàng)，以及從單一學(xué)科到多學(xué)科融合。盡管現(xiàn)在還沒有弄清原理，但深部腦刺激DBS治療腦疾病取得了顯著的效果。為此，毛穎呼吁，希望更多的新技術(shù)與臨床緊密合作，只要有效就應(yīng)該盡快落地，造?；颊?。

那么，腦機(jī)接口在三到五年之內(nèi)，又將會(huì)重點(diǎn)影響哪些領(lǐng)域呢？

燧人醫(yī)療首席執(zhí)行官蔡江判斷，在專業(yè)市場(chǎng)，像是讀大腦信息、寫大腦信息，以及神經(jīng)調(diào)控等技術(shù)的發(fā)展會(huì)使得應(yīng)用主要集中在治療上，尤其是神經(jīng)調(diào)控技術(shù)。這一技術(shù)的需求雖然狹窄，但很旺盛，所以會(huì)得到充分的發(fā)展。而在大眾市場(chǎng)，相關(guān)應(yīng)用會(huì)主要圍繞腦機(jī)交互。

他舉例稱，從以前的鼠標(biāo)控制電腦，到觸控手機(jī)平板，計(jì)算設(shè)備交互形式的每一次更迭都代表了一個(gè)新設(shè)備的崛起，而腦機(jī)交互就有可能能做到將現(xiàn)實(shí)中的“拿筆1000次”一類的重復(fù)工作，變?yōu)椤跋肓?000次”，這就大大降低了人類大腦的“功耗”，進(jìn)行了一次體驗(yàn)的升級(jí)。

腦機(jī)接口商業(yè)化落地

目前，腦科學(xué)和人工智能已經(jīng)成為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力，近年來，腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展十分迅速，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展上有光明的前景。腦科學(xué)和人工智能的融合將對(duì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步以及人類生活產(chǎn)生重要的影響。

此外，天橋腦科學(xué)研究院也在中國(guó)先后成立了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室，分別是應(yīng)用神經(jīng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、人工智能和精神健康實(shí)驗(yàn)室，并得到了華山醫(yī)院毛穎院長(zhǎng)和上海市精神衛(wèi)生中心徐一峰院長(zhǎng)的大力支持。

天橋腦科學(xué)研究院（TCCI）應(yīng)用神經(jīng)技術(shù)前沿實(shí)驗(yàn)室主任、復(fù)旦大學(xué)/華山醫(yī)院客座教授Gerwin Schalk認(rèn)為，神經(jīng)技術(shù)具有巨大潛力，目前相對(duì)成功的手段主要有侵入式和非侵入式兩種。侵入式應(yīng)用較多的技術(shù)包括在帕金森治療過程中使用的深部腦刺激和癲癇治療中。與侵入式手段不同，非侵入式使用場(chǎng)景較多集中于睡眠監(jiān)測(cè)、多睡眠造影。

他指出，神經(jīng)技術(shù)應(yīng)用的痛點(diǎn)在于，如何將神經(jīng)科學(xué)與工程技術(shù)相融合，進(jìn)而滿足每個(gè)人的需要。

不過，在商業(yè)化過程中，腦機(jī)接口也面臨著不同的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。燧人醫(yī)療創(chuàng)始人兼董事長(zhǎng)蔡江表示，有創(chuàng)腦機(jī)接口和無創(chuàng)腦機(jī)接口，從不同角度出發(fā)均有著各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。因此，采用多模態(tài)技術(shù)融合的混合腦機(jī)接口技術(shù)，能夠更好地捕捉大腦信號(hào)，增強(qiáng)信號(hào)分辨率，目前已有相關(guān)產(chǎn)品落地。

現(xiàn)階段，腦機(jī)接口主要還是針對(duì)患有疾病的人，幫助他們提升生活質(zhì)量。但是，因?yàn)閭鞲衅鞯入娮友b置的體積仍然較大，不太容易被普通人接受，且必須在醫(yī)院里使用，并不適用于家庭場(chǎng)景。

腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家陶虎透露，中國(guó)在腦機(jī)接口領(lǐng)域法規(guī)審批非常嚴(yán)格，一項(xiàng)技術(shù)做合法合規(guī)可能需要五六年，如此次發(fā)布的產(chǎn)品，做人體臨床試驗(yàn)時(shí)，倫理報(bào)告就用了一年時(shí)間才拿到。這種對(duì)合法合規(guī)的把控，其實(shí)是對(duì)病人、對(duì)醫(yī)生、對(duì)科研團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)。

在他看來，如果腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)突破，將給人機(jī)交互的效率和速度帶來不可比擬的巨大提升?！澳X機(jī)接口技術(shù)的突破，對(duì)未來世界溝通和構(gòu)建方式都是一種革命。”

腦機(jī)接口讓真實(shí)與虛幻、線下與線上、現(xiàn)實(shí)與夢(mèng)境的界線不再?zèng)芪挤置?，甚至被認(rèn)為是元宇宙的入口之一。隨著多元化技術(shù)的涌現(xiàn)，腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)的想象空間正在被打開。

　　轉(zhuǎn)自： 21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道

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