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国内AI+脑机接口双驱!产品从研发走向临床,有望恢复动物视力
发布日期:2025-06-07 03:00:28

【导语】近期,埃隆·马斯克旗下的脑机接口公司Neuralink获得6.5亿美元E轮融资,再次将脑机接口技术推上行业前沿。与此同时,中国科学家在《科学》杂志上发表的最新研究成果显示,借助脑机接口技术,新一代视觉假体成功让失明动物恢复视力。国内外脑机接口技术正处于攻坚突破期,非侵入式与侵入式技术路线竞相发展,AI技术的融合应用为脑机接口技术注入了新的活力。从医疗健康到智能康复,脑机接口技术的多样化应用正逐步从实验室走向临床实践,展现出巨大的潜力和前景。

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。
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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。

脑机接口技术攻坚期,AI技术融合发展

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(zhì)在(zài)头(tóu)皮(pí),成(chéng)本(běn)低(dī)、方(fāng)便(biàn)易(yì)用(yòng)、无(wú)创(chuàng)伤(shāng),被(bèi)认(rèn)为(wèi)会(huì)最(zuì)先(xiān)商(shāng)业(yè)化(huà)的(de)技(jì)术(shù)路线(xiàn),但(dàn)采集的(de)信(xìn)号(hào)相(xiāng)对(duì)偏(piān)弱(ruò)、空(kōng)间(jiān)分(fēn)辨(biàn)率(lǜ)低(dī)、易(yì)受(shòu)外(wài)部(bù)环(huán)境(jìng)干(gàn)扰(rǎo)。

半(bàn)侵(qīn)入(rù)式(shì)的(de)电(diàn)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。

中国信通院的数据显示,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。前瞻产业研究院的数据显示,截至2024年底,我国脑机接口相关医疗器械备案注册数量信息有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。

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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(nǎo)科(kē)学(xué)与(yǔ)人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)结(jié)合(hé)为(wèi)主,侵(qīn)入(rù)式(shì)和(hé)非(fēi)侵(qīn)入(rù)式(shì)的(de)技(jì)术(shù)路线(xiàn)均(jūn)有(yǒu)代(dài)表(biǎo)企(qǐ)业(yè),包(bāo)括(kuò)强(qiáng)脑(nǎo)科(kē)技(jì)、品(pǐn)驰(chí)医(yī)疗(liáo)、博(bó)睿(ruì)康(kāng)等(děng)。

BrainCo 强(qiáng)脑(nǎo)科(kē)技(jì)创(chuàng)立(lì)于(yú)2015年(nián),是(shì)首(shǒu)家(jiā)入(rù)选(xuǎn)哈(hā)佛(fú)大(dà)学(xué)创(chuàng)新(xīn)实(shí)验(yàn)室(shì)的(de)中(zhōng)国(guó)团(tuán)队(duì),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。

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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。

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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(jué)数(shù)据(jù)间(jiān)的(de)关联(lián)与潜在规律。

从强脑科技、品驰医疗和熵云脑机的布局和进展可以看到,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验室主任、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。无创手指穿戴设备当作患者的“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等精细动作。“神工”系列机器人已在多地医院临床测试成功,可以帮助患者用“意念”操控原本无法活动的肢体。

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)关的费用也逐渐明确。今年3月,国家医保局发布《神经系统医疗服务价格项目立项指南》,其中为脑机接口新技术设立(lì)独(dú)立(lì)价(jià)格(gé)项(xiàng)目(mù),涵(hán)盖(gài)非(fēi)侵(qīn)入(rù)式(shì)脑(nǎo)机(jī)接(jiē)口(kǒu)适(shì)配(pèi)费(fèi)、侵(qīn)入(rù)式(shì)脑(nǎo)机(jī)接(jiē)口(kǒu)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展中心主任李文宇提到,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(jiē)口(kǒu)技(jì)术(shù)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(chuàng)新(xīn)项(xiàng)目(mù)和(hé)产(chǎn)品(pǐn),涵(hán)盖(gài)了(le)医(yī)疗(liáo)康(kāng)复(fù)、智(zhì)能(néng)家(jiā)居(jū)、教(jiào)育(yù)等(děng)多(duō)个(gè)领(lǐng)域。


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