【导语】电子发烧友网讯,近期,埃隆·马斯克旗下脑机接口公司Neuralink成功获得6.5亿美元E轮融资,引发业界广泛关注。与此同时,中国科学家在脑机接口技术方面也取得重要突破,通过该技术让失明动物恢复视力。目前,国内外脑机接口技术正处于攻坚突破期,AI技术的融合应用加速了其发展进程。从医疗健康到智能康复,脑机接口技术展现出巨大潜力和广阔前景,多家企业和研究机构正积极推动该技术的创新与应用。
电子发烧友网报道(文/莫婷婷)近期,埃隆·马斯克(Elon Musk)的脑机接口公司Neuralink获得6.5亿美元(约合人民币46.8亿元)E轮融资的消息在业内传开。作为侵入式脑机接口技术的“明星企业”,Neuralink的发展动态无疑引领了行业的前沿方向。

Neuralink的产品已成功植入3名患者体内。在国内,脑机接口技术同样取得了相应的进步,就在6月6日,中国科学家在《科学》(Science)杂志上线的最新研究成果显示,借助脑机接口等技术,新一代视觉假体能够失明动物恢复可见光视力。这个研究成果由复旦大学集成电路与微纳电子创新学院周鹏/王水源团队、脑科学研究院张嘉漪/颜彪团队联合中国科学院上海技术物理研究所胡伟达团队合作完成。
脑机接口技术(shù)攻(gōng)坚(jiān)期(qī),AI技(jì)术(shù)融(róng)合(hé)发(fā)展(zhǎn)
脑机接口指的是在生物脑与智能机器之间建立信息交流的直接通道,既可以解读脑部信号、控制外部设备,也可以将信息编码输(shū)入大脑。根据脑信号采集的方式,可分为侵入式、半侵入式和非侵入式脑机接口。
侵入式的电生理信号记录位置在皮层组织内,可以获得高强度、高质量的信号,但成本更贵
安全风险更高,Neuralink就是侵入式脑机接口技术的代表企业。
非侵入式的电生理信号记录位置在头皮,成本低、方便易用、无创伤,被认为会最先商业化的技术路线,但采集的信号相对偏弱、空间分辨率低、易受外部环境干扰。
半侵入式的电生理信号记录位置在皮层表面,优劣势介于侵入式和非侵入式之间。
中国信(xìn)通(tōng)院(yuàn)的(de)数(shù)据(jù)显(xiǎn)示(shì),全球脑机接口非植入式技术路线的企业总量明显多于植入式企业,比例几乎达到8:2。国内脑机接口产品开发以非侵入式路径为主。
但不管是哪个技术路线,都处于攻坚突破期,目前没有实现大规模的落地,国内外企业的产品以进入临床阶段的居多。前(qián)瞻(zhān)产(chǎn)业(yè)研(yán)究(jiū)院(yuàn)的(de)数(shù)据(jù)显(xiǎn)示(shì),截(jié)至(zhì)2024年(nián)底(dǐ),我(wǒ)国(guó)脑(nǎo)机(jī)接(jiē)口(kǒu)相(xiāng)关医(yī)疗(liáo)器(qì)械(xiè)备(bèi)案(àn)注(zhù)册(cè)数(shù)量(liàng)信(xìn)息(xi)有222项,其中二类医疗器械数量达到194项。从相关医疗器械临床注册备案来看,国内企业的研究方向集中在脑电传感器、脑电图机/仪/系统领域。

在应用领域方面,业内普遍认为医疗健康领域是最直接、最主要的应用领域,也是最容易实现商业化的应用场景,例如在治疗癫痫、帕金森、抑郁症等疾病方面有明显优势。此前,马斯克曾表示其产品已成功植入3名患者体内,虽然过程中也遇到一些困难,但运行情况良好。在CES 2025期间,马斯克提到,公司计划在今年内再植入约20-30例脑机接口,下一个研究方向将聚焦视障人士。
在残障人士的研究方面,前文提到的复旦科学家团队通过脑机接口技术,让失明动物恢复视觉功能就是一个案例。复旦科学家团队开发出视觉假体,光谱覆盖范围470-1550nm。这个视觉假体在没有外部辅助设备的情况下,能够帮助失明的动物模型恢复对可见光的感知能力,还赋予其感知红外光、甚至识别红外图像的“超视觉”功能。
目前国内的研究应用方向主要以智能脑机接口系统、认知训练与增强、脑科学与人工智能结合为主,侵入式和非侵入式的技术路线均有代表企业,包括强脑科技、品驰医疗、博睿康等。
BrainCo 强脑科技创立于2015年,是首家入选哈佛大学创新实验室的中国团队,主要提供非侵入式脑机接口技术解决方案,面向康复、大健康、人机交互等领域。其官网显示,公司已经推出了智能仿生、智能健康、智能教育三大类产品。结合脑机接口技术和AI算法,强脑科技推出了智能仿生腿,在穿戴者行走时可根据环境与肌肉的情况进行实时步态调整。

品驰医疗专注于植入式神经调控产品,主要研发脑起搏器、迷走神经刺激器、脊髓刺激器、骶神经刺激器等产品,面向帕金森病、肌张力障碍、癫痫、疼痛、尿失禁等功能神经疾病患者。
品驰医疗推出的可充电方向性蓝牙可感知脑起搏器,采用了全新结构的方向性刺激电极和刺激程序,为目标核团的特定功能亚区提供可选择性方向刺激,实现精准治疗,方向性电极结合蓝牙可感知技术,在刺激大脑核团的同时获取神经电生理信息,实现融合调控与感知功能的双向脑(大脑)-机(脑起搏器)接口,为个性化、精细化调控刺激、治疗提供临床解决方案。

传统电极与方向性电极示意图(图源:品驰)
除了上述企业,脑机接口技术也迎来了一些新的入局者,例如熵基科技在2024年10月成立了子公司熵云脑机,专注非侵入式脑机接口技术研发,聚焦教育、医疗、养老三大领域。
熵基科技成立于2007年,是一家多模态“计算机视觉与生物识别”(BioCV)领域的高科技企业,依托熵基科技在虹膜识别算法等多模态生物识别技术领域的积累,熵云脑机研发出多模态数据融合与分析技术,整合虹膜与视网膜图像数据、脑电图数据、临床数据以及基因或蛋白数据等多种模态信息,通过深度学习和数据挖掘技术进行综合分析,挖掘数据间的关联与潜在规律。
从强脑科技、品驰医疗和熵云脑机的布局和(hé)进(jìn)展(zhǎn)可(kě)以(yǐ)看(kàn)到(dào),脑机接口正在与AI技术、蓝牙技术的融合中迅速发展,并在多个应用领域展现出巨大潜力。其中AI技术的应用提升了脑机接口技术的数据处理能力和准确性。
国内医疗应用破局
在商业化进展上,国内已有医疗机构自研或采购了脑机接口设备,例如复旦大学附属华山医院康复医学科采用了柔性手套、连接了脑机接口的外骨骼机器人等不同形态的设备,可以用来帮助用于帮助脑卒中、脊髓损伤等患者恢复运动和感觉功能;四川大学华西医院完成了应用了脑机接口技术的脑胶质瘤切除术。
四川大学华西医院“脑机接口”媒体沟通会还提到,全球首款利用神经可塑性的原理进行开发的脑机接口设备──“魔笛”预计会在2027年落地应用,患者在社区康复中心或是家里进行康复治疗。四川大学华西医院智能可穿戴老年健康管理系统实(shí)验(yàn)室(shì)主任、特聘研究员江宁表示,“脑卒中后,大脑与肢体之间的‘通信线路’被切断,患者空有想动的念头,却无法指挥肢体行动。而我们研发的关联性脑机接口,就如同给大脑安装了一台‘翻译器’。”
目前,脑机接口技术的落地设备呈现出多样化的产品形态,如头戴式装置、外骨骼系统以及仿生手/腿等。
天津大学科研团队推出了无创手指穿戴设备、“神工”系列机器人。无创手指(zhǐ)穿(chuān)戴(dài)设(shè)备当作患者的“第六指”,依托非侵入式脑机接口技术,它能够采集患者的脑电波信号,实现用意念控制这根“第六指”,并与真实手指配合完成抓握(wò)等(děng)精(jīng)细(xì)动(dòng)作(zuò)。“神(shén)工(gōng)”系(xì)列(liè)机(jī)器(qì)人(rén)已(yǐ)在(zài)多(duō)地(de)医(yī)院(yuàn)临(lín)床(chuáng)测(cè)试(shì)成(chéng)功(gōng),可(kě)以(yǐ)帮(bāng)助(zhù)患(huàn)者(zhě)用(yòng)“意(yì)念(niàn)”操(cāo)控(kòng)原(yuán)本(běn)无(wú)法(fǎ)活(huó)动(dòng)的(de)肢(zhī)体(tǐ)。
为(wèi)了(le)脑(nǎo)机(jī)接(jiē)口(kǒu)技(jì)术(shù)加(jiā)速(sù)走(zǒu)向(xiàng)临(lín)床(chuáng)应(yīng)用(yòng)和(hé)规(guī)范(fàn)化(huà)发(fā)展(zhǎn),相(xiāng)关的(de)费(fèi)用(yòng)也(yě)逐(zhú)渐(jiàn)明(míng)确(què)。今(jīn)年(nián)3月(yuè),国(guó)家(jiā)医(yī)保(bǎo)局(jú)发(fā)布(bù)《神(shén)经(jīng)系(xì)统(tǒng)医(yī)疗(liáo)服(fú)务(wu)价(jià)格(gé)项(xiàng)目(mù)立(lì)项(xiàng)指(zhǐ)南(nán)》,其(qí)中(zhōng)为(wèi)脑(nǎo)机(jī)接(jiē)口(kǒu)新(xīn)技(jì)术(shù)设立独立价格项目,涵盖非侵入式脑机接口适配费、侵入式脑机接口置入费与取出费等。
湖北、浙江两地也公布了具体定价。湖北省将侵入式脑机接口置入费定为6552元/次,取出费3139元/次,非侵入式适配费为966元/次;浙江省定价相近,侵入式置入费6580元/次,取出费3150元/次,非侵入式适配费960元/次,并规定儿童患者在此基础上加收30%。
中国信息通信研究院知识产权与创新发(fā)展(zhǎn)中(zhōng)心(xīn)主任李文宇提到,非植入式脑机接口技术与多种外设存在结合可行性,但大多处于科研探索和商业价值探索阶段。
目前,脑机接口技术正处于持续发展阶段,其基础核心技术如信号采集与传感等,以及应用关键技术如范式编码、信号解码等,均在科研机构与企业的协同研发下不断取得创新突破。值得期待的是,随着科研的深入与技术的进步,国内脑机接口技术在医疗领域的应用正逐步从实验室走向临床实践,展现出巨大的潜力和广阔的前景,有望在更多领域实现突破。
多家企业和研究机构纷纷推出了各自的创新项目和产品,涵盖了医疗康复、智能家居、教育等多个领域。