電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李彎彎）腦機接口技術(shù)是大腦和外部設(shè)備之間的橋梁，利用多個零部件和復(fù)雜的算法，分析大腦信號并提取大腦運作模式，然后由一個設(shè)備進行記錄和解析。這使人類有能力在不受身體限制的情況下直接控制機器。

最初，腦機接口的開發(fā)是為了幫助癱瘓者利用他們的思維來控制輔助設(shè)備。越來越多的科技創(chuàng)業(yè)公司以大腦為研發(fā)目標，最終目的是將人腦與計算機界面連接起來。

腦機接口的發(fā)展現(xiàn)狀

近幾年，腦機接口已經(jīng)成為全球研究最熱門的方向之一。在國外，2016年7月，美國埃隆·馬斯克成立Neuralink公司致力于研發(fā)超高帶寬的腦機接口系統(tǒng)。 2019年4月，美國加州大學舊金山分校在志愿者大腦運動腦區(qū)植入電極，完成了解碼腦電波、在大腦中直接合成語音等工作；2019年10月，法國通過硬膜外皮質(zhì)腦電（ECoG）與無線傳輸操控外骨骼，幫助癱瘓病人成功實現(xiàn)緩慢行走與暫停等動作。

在國內(nèi)，浙江大學最早成立了侵入式腦機接口研究團隊，主要聚焦感知—運動環(huán)路，遵循從單向到雙向再到閉環(huán)、從大鼠到猴子再到臨床的研究路線，形成了一批具有先發(fā)優(yōu)勢的標志性成果。 比如，2014年9月，浙江大學完成了國內(nèi)首例以臨床病人意念控制機械手的研究，準確穩(wěn)定地記錄到病人運動決策及運動精細控制的腦部表征數(shù)據(jù)。2020年1月，浙江大學發(fā)布了國際首例高齡志愿者臨床侵入式3D運動控制閉環(huán)腦機接口系統(tǒng)，以72歲高齡志愿者腦控機械手完成了喝水、進食、握手等動作。

持續(xù)性的研究進展讓腦機接口的應(yīng)用更具可能性。2022年6月中旬，一項來自東南大學等機構(gòu)的研究表明，科學家利用非侵入式的腦機接口，實現(xiàn)了用意念控制超材料，并將意念遠程傳輸。意念控制是影視作品中經(jīng)久不衰的經(jīng)典場景。

從中國武俠劇中的御劍飛行，到電影《阿麗塔》中人機融合極為普遍的未來世界，無不折射著人類對通過機器拓展能力邊界的期待。

腦機接口技術(shù)讓意念控制不再止于想象、科幻。據(jù)了解，作為生命科學和信息技術(shù)交叉融合的前沿顛覆性技術(shù)，腦機接口歷經(jīng)近50年發(fā)展，已經(jīng)走過科學幻想和概念驗證階段，正逐漸通過臨床研究應(yīng)用于癲癇等腦部疾病治療，以及讓視障人士重返光明，讓殘障人士、癱瘓病人重新獲得運動能力等。 日前，從中國科學院長春應(yīng)用化學研究所獲悉，該所研究團隊創(chuàng)新研發(fā)新型植入式水凝膠電極，實現(xiàn)了大鼠腦信號長期實時跟蹤監(jiān)測，為診療腦部病變提供新思路。將這種水凝膠電極植入大鼠腦部不同區(qū)域，實現(xiàn)對大鼠腦信號連續(xù)2個月實時跟蹤監(jiān)測，獲得大鼠清醒、睡眠、疼痛等狀態(tài)下腦信號信息，初步實現(xiàn)了大鼠腦信號與生理狀態(tài)的關(guān)聯(lián)分析。

合作團隊利用光遺傳神經(jīng)調(diào)控技術(shù)對大鼠右腦運動皮層神經(jīng)調(diào)控，進而控制軀體與前爪運動，實現(xiàn)了運動皮層神經(jīng)信號監(jiān)測與肢體運動行為的關(guān)聯(lián)。

張強表示，該技術(shù)在治療偏癱和半身不遂等疾病方面具有潛在應(yīng)用價值。相關(guān)研究成果已經(jīng)在2023年1月國際刊物《先進材料》上刊發(fā)。下一步團隊將重點圍繞腦神經(jīng)信號長期監(jiān)測與調(diào)控技術(shù)開展研究，向診療腦部病變和神經(jīng)退行性疾病的方向努力。

腦機接口的發(fā)展趨勢

隨著腦機接口在技術(shù)上的不斷突破，當前腦機接口正呈現(xiàn)出幾個明顯的發(fā)展趨勢。

一是資本正在瘋狂投入該賽道，腦機接口將迎來蓬勃發(fā)展期。

在過去不久的12月份，就有多家腦機接口企業(yè)完成融資。12月28日，腦虎科技NeuroXess完成數(shù)億元人民幣A輪融資。腦虎科技成立于2021年11月，是一家國內(nèi)領(lǐng)先的通過柔性腦機接口技術(shù)來保護及探索大腦的生命科技公司。

腦虎科技聚焦最具想象空間的侵入式腦機接口設(shè)備研發(fā)。公司自主研發(fā)微創(chuàng)侵入式高通量柔性腦機接口技術(shù)，打破國外技術(shù)壟斷，并在柔性電極、生物材料、芯片設(shè)計、核心算法、數(shù)字腦庫、植入方式、臨床應(yīng)用及生態(tài)建設(shè)等多環(huán)節(jié)全面領(lǐng)先。

12月28日，腦機接口技術(shù)研發(fā)公司階梯醫(yī)療宣布完成數(shù)億元A輪融資?；谠诔嵝陨窠?jīng)界面領(lǐng)域的積累，階梯醫(yī)療于2021年8月由腦機接口、神經(jīng)科學領(lǐng)域的數(shù)名科學家聯(lián)合創(chuàng)立?，F(xiàn)階段階梯醫(yī)療的超柔性電極技術(shù)，已實現(xiàn)清醒獼猴在體長期埋植，針對多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床科研試驗也在推進中。

12月15日，腦機接口創(chuàng)企Synchron宣布完成7500萬美元融資，投資者包括亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝索斯(Jeff Bezos)、微軟聯(lián)合創(chuàng)始人比爾·蓋茨(Bill Gates)旗下投資公司。Synchron是埃隆·馬斯克（Elon Musk）所創(chuàng)Neuralink的主要競爭對手之一。

Synchron專注于為癱瘓患者恢復(fù)某些機體功能，利用腦機接口(BCI)設(shè)備Synchron Switch，患者可以僅憑思維移動屏幕上的計算機光標。這種腦機接口設(shè)備可以在微創(chuàng)手術(shù)中通過頸靜脈植入大腦運動皮層表面的血管，過程類似于插入冠狀動脈支架。而Neuralink等公司使用的是侵入性更強的技術(shù)，包括穿透頭骨。

Synchron的首席執(zhí)行官Thomas Oxley表示：“永久植入式腦機接口產(chǎn)品的首次患者植入是腦機接口領(lǐng)域的一個重要里程碑，我們正在為美國500萬癱瘓患者推進我們的解決方案?！?/p>

成立于2016年的Synchron過去幾年不斷取得突破。2016年，該公司使用其產(chǎn)品Stentrode制作了第一個來自羊血管內(nèi)的血管ECoG的大腦記錄；兩年后，Synchron展示了如何通過血管實現(xiàn)局部的大腦刺激，而不需要開腦手術(shù)；2021年，該公司展示了兩個植入支架的人類如何能夠控制外部設(shè)備，僅通過使用他們的思想來開發(fā)電子郵件通信、短信以及網(wǎng)上銀行。

二是腦機接口產(chǎn)品已經(jīng)在人體試驗中取得成功，預(yù)計接下將會有更多跨越性的突破。2022年5月，Synchron在美國的一項臨床試驗，招收了第一位病人，經(jīng)過試驗成功，該公司的植入物有望獲得監(jiān)管部門批準，用于截癱者和經(jīng)歷癱瘓的人的商業(yè)使用。

12月15日，腦機接口平臺技術(shù)企業(yè)博睿康近日完成數(shù)億元C輪融資。博?？祫?chuàng)始人兼CEO黃肖山表示，公司戰(zhàn)略和核心思路始終明確，一是要將腦機的技術(shù)做強，提高腦機接口系統(tǒng)的信息傳輸率；二是提升技術(shù)的基礎(chǔ)上，在多個場景里開展落地應(yīng)用。 小結(jié) 當前腦機接口的發(fā)展仍處于早期階段，還有很多問題有待解決，不過可以看到過去這些年，國內(nèi)外相關(guān)研究機構(gòu)和企業(yè)不斷取得突破，這些進展給腦機接口未來在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用帶來了更大的可能性。在這樣的背景下，資本瘋狂進入該領(lǐng)域，而這將會給企業(yè)提供強大的發(fā)展動力，期待接下來腦機接口將會在企業(yè)和資本的共同努力下取得更大的突破。

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