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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
发布时间:
2025-06-07 03:00:56
来源:
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【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(kāng)复(fù),脑(nǎo)机(jī)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。
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(jiē)口(kǒu)技(jì)术(shù)攻(gōng)坚(jiān)期(qī),AI技(jì)术(shù)融(róng)合(hé)发(fā)展(zhǎn)
脑(nǎo)机(jī)接(jiē)口(kǒu)指(zhǐ)的(de)是(shì)在(zài)生(shēng)物(wù)脑(nǎo)与(yǔ)智(zhì)能(néng)机(jī)器(qì)之(zhī)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(fēi)侵(qīn)入式的电生理信号(hào)记(jì)录(lù)位(wèi)置(zhì)在(zài)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。

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(qīn)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(tuī)出(chū)了(le)智(zhì)能(néng)仿(fǎng)生(shēng)、智(zhì)能(néng)健(jiàn)康(kāng)、智(zhì)能(néng)教(jiào)育(yù)三(sān)大(dà)类(lèi)产(chǎn)品(pǐn)。结(jié)合(hé)脑(nǎo)机(jī)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(hé)刺(cì)激(jī)程(chéng)序(xù),为(wèi)目(mù)标(biāo)核(hé)团(tuán)的(de)特(tè)定(dìng)功(gōng)能(néng)亚(yà)区(qū)提(tí)供(gōng)可(kě)选(xuǎn)择(zé)性(xìng)方(fāng)向(xiàng)刺(cì)激,实现精准(zhǔn)治(zhì)疗(liáo),方(fāng)向(xiàng)性(xìng)电(diàn)极(jí)结(jié)合(hé)蓝(lán)牙(yá)可(kě)感(gǎn)知(zhī)技(jì)术(shù),在(zài)刺(cì)激(jī)大(dà)脑(nǎo)核(hé)团(tuán)的(de)同(tóng)时(shí)获(huò)取(qǔ)神(shén)经(jīng)电(diàn)生(shēng)理(lǐ)信(xìn)息(xi),实(shí)现(xiàn)融(róng)合(hé)调(diào)控(kòng)与(yǔ)感(gǎn)知(zhī)功(gōng)能(néng)的(de)双(shuāng)向(xiàng)脑(nǎo)(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(nǎo)机(jī)接(jiē)口(kǒu)的(de)外(wài)骨(gǔ)骼(gé)机(jī)器(qì)人(rén)等(děng)不(bù)同(tóng)形(xíng)态(tài)的(de)设(shè)备(bèi),可(kě)以(yǐ)用(yòng)来(lái)帮(bāng)助(zhù)用(yòng)于(yú)帮(bāng)助(zhù)脑(nǎo)卒(zú)中(zhōng)、脊(jí)髓(suǐ)损(sǔn)伤(shāng)等(děng)患(huàn)者(zhě)恢(huī)复(fù)运(yùn)动(dòng)和(hé)感(gǎn)觉(jué)功(gōng)能(néng);四(sì)川(chuān)大(dà)学(xué)华(huá)西(xi)医(yī)院(yuàn)完(wán)成(chéng)了(le)应(yīng)用(yòng)了(le)脑(nǎo)机(jī)接(jiē)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(yòng)意(yì)念(niàn)控(kòng)制(zhì)这(zhè)根(gēn)“第(dì)六(liù)指(zhǐ)”,并(bìng)与(yǔ)真(zhēn)实(shí)手(shǒu)指(zhǐ)配(pèi)合(hé)完(wán)成(chéng)抓(zhuā)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”操控原本无法活动的肢体。
为了脑机接口技术加速走向临床应用和规范化(huà)发展,相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(dìng)价(jià)。湖(hú)北(běi)省(shěng)将(jiāng)侵(qīn)入(rù)式(shì)脑(nǎo)机(jī)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。