脑机接口站上风口，炒概念？还是真的有料？

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今年以来，人工智能技术及其在各行业领域的创新应用成为热点。继ChatGPT、AIGC、CPO之后，脑机接口概念又站上风口。脑机接口在去年掀起了一阵热潮，最近一些消息也再次引领了脑机接口的流行风潮。继前两天大涨之后，今天上午脑机接口再度大涨。

脑机接口简单的理解就是将人/动物的脑与外部设备建立联系，以此实现信息的交流。现在脑机接口产品的技术路径大多有植入式和非植入式两种，需要开颅或介入手术以此植入探针读取神经信号的产品都从属于植入式。而只需要佩戴相关产品即可读取神经信号则为非植入式。

现在热度比较高的技术的应用主要集中在医疗健康领域,包括各类神经类和精神类疾病在内的脑疾病治疗,如癫痫、脑卒中、帕金森病及神经退行性疾病等。这些从事脑机接口研发的厂商，产品或技术仍处于实验或研发阶段。

比如Neuralink在脑机接口上的研究,利用高精度的显微镜配合机器人将集成了电极和传感器的“线状”柔性电极植入大脑皮层,并采集神经元信号。但是这项技术也不是没有缺点，为了将柔性电极植入大脑皮层,研究人员需要使用钢针作为载具将电极带入大脑,过程中需显微镜定位避开血管,并在植入完成后将硬币大小的植入物封装在头骨上,手术流程对精确度的要求极为苛刻。而且在进行恒河猴实验的过程中,多只实验动物由于头部感染死亡。从解决方案的角度出发,钢针并不是植入载具的最理想的选择,完成植入后撤出的过程容易造成电极的位移,且存在对脑组织二次伤害的可能。这些问题都有待解决。

还有这两天大涨的创新医疗，即便是和联营公司博灵脑机研究非植入式的脑机接口产品，可目前来看还没有什么实际的产品推出来，也没有透露相关产品帮助偏瘫患者实现自主控制的灵活度等相关数据。还有山东海天智能工程有限公司、司羿（长沙）智能科技有限公司的“脑机接口下肢外骨骼康复训练系统”、脑机接口康复训练与评估系统”已获得药监局批准上市，进度比较快，可也有问题，比如解码信息不充分等问题。

目前很多发布的非植入式的脑机接口产品，也只是用来处理简单的操作工作，复杂一点的工作还不能完成。也有不少厂商企业看好脑机接口在植入式方向上的发展，也有一些材料或者技术壁垒，植入材料在大脑里的持续使用的时间不长，植入到人体大脑内的硬性电极也会出现排斥反应。所以进度上来看，很多做做植入式脑机接口产品的实验实践操作还在动物身上，动物试验这一过程还没有得到完全的解决。比较快的，像马斯克旗下的脑机接口公司Neuralink于当地时间5月25日宣布，已获得美国食品药品监督管理局（FDA）的批准，将启动首次脑植入物人体临床研究。

我们之前提到，想要获得FDA的批准是很难的，2022年11月30日，脑机接口公司Neuralink的CEO埃隆·马斯克表示，已经向美国食品药品监督管理局（FDA）提交了大部分文件，但应该没有被批准，这次的批准对医学领域是一个很大的进步。

是概念？还是真枪实弹？

我国脑机接口技术在临床医学上也有一些进展。十年前浙江大学研究团队第一次在四肢瘫痪的患者颅内植入半侵入式脑机接口，基于皮质脑电信号辅助患者通过意念控制机械手完成猜拳动作。然后复旦大学附属华山医院神经外科和首都医科大学附属北京天坛医院神经外科展开意识障碍研究，运用神经调控、脑机接口等技术最大限度实现意识恢复、神经功能改善。另外也有采取脑机接口技术治疗帕金森病合并帕金森痴呆、开发隐蔽汉语言通讯脑机接口系统、应用柔性微阵列电极精准定位脑干背侧核团硬脊膜外电极刺激术技术治疗脊髓损伤等研究。

创新医疗提到过自己的可穿戴式的脑机接口产品可以帮助偏瘫患者实现残疾肢体的前臂和手部，在肢体正常活动范围内任意位置的自主控制。只是创新医疗仍未对“自主控制”的灵活度数据做出更为详尽的披露。

创新医疗与浙江大学求是高等研究院教授许科帝成立了博灵脑机（杭州）科技有限公司（下称“博灵脑机”），其脑机接口产品从属于可穿戴设备（非植入式），可帮助偏瘫患者实现残疾肢体的前臂和手部的自主运动。研究进度上实现了原理样机的升级换代，并已经开始在患者身上进行在体测试。未来会继续稳步推进产品技术方案的深入研究工作，逐步推进和扩大第二代原理样机的患者测试工作。

还有三博脑科却并未透露其在脑机接口应用上探索的更多信息。其仅在5月18日对投资者表示，脑机接口技术在神经医学方面的临床诊疗及神经康复领域均有较大的应用前景，三博脑科作为“医教研”一体化的学院型医疗机构，始终关注脑机接口技术在医疗领域的应用和发展，也参与临床应用的基础应用和探索。

其实还有一个企业，就是心玮医疗，是市场少有的一家直接参与脑机接口研发的上市企业，心玮医疗原本就是做创新型医疗器械的，产品涵盖神经介入、心脏介入、肺部介入等。其中，神经介入是心玮医疗的核心领域。现在已经有几款产品获NMPA批准。有15款NMPA批准的神经介入器械产品，拥有完整的神经介入产品组合，涵盖脑卒中治疗及预防的各类神经介入术式。

单单一个神经介入产品市场也很大，比如涉及到通路类、出血类、缺血类。通路类是介入手术的必须耗材，起建立输送通路的作用；出血类用于封堵畸形血管，治疗脑动脉瘤，以及封堵颅内血管破裂处；缺血类则用去取栓，疏通血管。细分来看，神经介入产品再分为，缺血性取栓器械、缺血性预防器械、出血性治疗器械、颅内动脉狭窄治疗器械、血管通路器械。心玮医疗的管线丰富，且大部分产品已获批正筹备商业化中。

前一阵，段峰教授团队牵头的非人灵长类动物介入式脑机接口试验在北京获得成功，这次试验由南开大学教授段峰团队牵头，和中国人民解放军总医院(301医院)、心玮医疗联合完成。

上文说过脑机接口的技术路径大多有植入式和非植入式两种。南开大学段峰教授带头的试验，段峰曾从事过植入式和非植入式脑机接口的研究，其中植入式脑机接口试验用于控制老鼠的行为，非植入式脑机接口用于控制轮椅、汽车。

通过相关研究，段峰认为这两种技术都有缺点，比如植入式脑机接口对试验者的伤害很大，安全性难以保障。但非植入式脑机接口采集信号的准确性和长期识别的稳定性有待提高，而考虑到头皮表面脑电信号的客观干扰过于复杂，技术壁垒短期内难以突破。一系列研究之后，段峰便和神经介入器械企业心玮医疗合作，研发介入式脑机接口。该类脑机接口涉及到的关键器件是前端的脑电信号采集传感器（在支架上放置电极）和后端的信号放大器。

这种技术不用给试验者开颅并切除大块头骨，只是在试验者颈静脉刺个小口，利用颈静脉导管，把装有传感器的支架送入位于大脑运动皮层脑区的血管。当导管被移除时，支架在血管壁内扩张，贴近血管内壁，从而采集脑电信号。

操作完成以后，理由对采集到的脑电信号进行滤波、降噪等进行处理，把该信号导入电脑并进行解析，识别到运动意图后，电脑会发送控制命令给机械臂，然后操纵机械臂运动，将食物送到猴子的嘴边。由于猴子的手被绑住了，所以当它想吃食物时会产生伸手的冲动，从而继续产生脑电信号操纵机械臂的运动，一次次强化训练。

这种技术下，采集信号的准确性和稳定性也还好，而且用的是医疗领域成熟的神经介入技术，能保障更多的安全性。

现有神经介入器械设计的介入式脑机接口距离直接用于人体临床和产业化，仍然有很多工作要做。目前心玮医疗开始了临床试验的血管介入机器人系统，并非此次试验中用到的产品，血管介入机器人系统主要用于介入手术中的器械控制和操作。

医疗或许会是脑机接口最先落地市场！

从这些脑机接口的研究进展里，虽然落地应用会有很多，比如医疗健康、娱乐、智能家居、军事等等。但可能医疗上的落地可能最快，最接近商业化应用。

有些医疗企业做了康复治疗、疼痛管理、脑机控制假肢等领域，比如神经康复上，相关研究已经验证了脑机接口的方式的可行性，大脑可以参与到控制系统中去，用意念直接控制设备，提升康复效率。还有医疗企业再做脑机接口技术在神经科学、心理学、认知科学等研究，所以，医疗临床应用仍将是脑机接口应用的主流方向。

在对脑机接口研究应用上，往往会涉及到读脑方向，也就是解码脑信息，对人的内在意识、情感进行解读，让有意识障碍、自闭症等症状的患者与世界重新建立联系。接着是建立脑机交互，利用外界刺激来改善脑部症状，未来会在抑郁症、疼痛、癫痫等四五个适应症上有很多临床应用。再或者是无创脑机接口领域，用硬件结合认知神经科学的方式，技术就更难了。

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