腦機接口讓失語者以意念準確“發(fā)聲” 腦機接口行業(yè)未來發(fā)展趨勢

• 黃文玉 2023年8月25日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1484 98
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腦機接口，有時也稱作“大腦端口”directneuralinterface或者“腦機融合感知”brain-machineinterface，它是在人或動物腦(或者腦細胞的培養(yǎng)物)與外部設(shè)備間建立的直接連接通路。

腦機接口讓失語者以意念準確“發(fā)聲”

2023年8月23日，《自然》發(fā)表的兩篇論文報告了新的腦機接口裝置，其不僅能將大腦活動解碼為語言，而且比當前所有技術(shù)都更迅速、更準確且覆蓋詞匯量更大。這一成果展示了在幫助嚴重癱瘓人群恢復(fù)溝通能力方面的技術(shù)進步。由美國斯坦福大學團隊開發(fā)的腦機接口裝置，可以通過插入大腦的細電極陣列收集單個細胞的神經(jīng)活動，并訓練人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來解碼病人想說的話。在該裝置的幫助下，一名肌萎縮性側(cè)索硬化癥病人能以每分鐘62個詞的速度進行交流，這種語速是此前類似裝置的3.4倍，更加接近自然對話(每分鐘約160個詞)。該裝置在50個單詞的詞匯量下錯誤率為9.1%，比此前最先進的語言腦機接口裝置低至約1/3。在使用12500詞匯量時，錯誤率為23.8%，團隊認為這可能是首次成功演示大詞匯量解碼的研究。

腦機接口，有時也稱作“大腦端口”directneuralinterface或者“腦機融合感知”brain-machineinterface，它是在人或動物腦(或者腦細胞的培養(yǎng)物)與外部設(shè)備間建立的直接連接通路。在單向腦機接口的情況下，計算機或者接受腦傳來的命令，或者發(fā)送信號到腦(例如視頻重建)，但不能同時發(fā)送和接收信號。而雙向腦機接口允許腦和外部設(shè)備間的雙向信息交換。在該定義中，“腦”一詞意指有機生命形式的腦或神經(jīng)系統(tǒng)，而并非僅僅是“mind”。“機”意指任何處理或計算的設(shè)備，其形式可以從簡單電路到硅芯片。對腦機接口的研究已持續(xù)了超過40年了。

20世紀90年代中期以來，從實驗中獲得的此類知識顯著增長。在多年來動物實驗的實踐基礎(chǔ)上，應(yīng)用于人體的早期植入設(shè)備被設(shè)計及制造出來，用于恢復(fù)損傷的聽覺、視覺和肢體運動能力。研究的主線是大腦不同尋常的皮層可塑性，它與腦機接口相適應(yīng)，可以像自然肢體那樣控制植入的假肢。在當前所取得的技術(shù)與知識的進展之下，腦機接口研究的先驅(qū)者們可令人信服地嘗試制造出增強人體功能的腦機接口，而不僅僅止于恢復(fù)人體的功能。這種技術(shù)在以前還只存在于科幻小說之中。

腦機接口行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

腦機接口和神經(jīng)修復(fù)的區(qū)別主要從字面上就可見其端倪：“神經(jīng)修復(fù)”通常指臨床上使用的裝置，而許多現(xiàn)有的腦機接口仍然是實驗性質(zhì)的。實踐上講神經(jīng)假體可以和神經(jīng)系統(tǒng)的任意部分相連接，如外周神經(jīng)系統(tǒng);而“腦機接口”通常指一類范圍更窄的直接與腦相連接的系統(tǒng)。由于目標和實現(xiàn)手段的相似性，“神經(jīng)修復(fù)”和“腦機接口”兩術(shù)語經(jīng)常可以通用。神經(jīng)修復(fù)和腦機接口嘗試達到一個共同的目標，如恢復(fù)視覺、聽覺、運動能力，甚至是認知的能力。兩者都使用類似的實驗方法和外科手術(shù)技術(shù)。

2020年，全球非侵入式腦機接口占腦機接口市場規(guī)模的86%，侵入式+部分侵入式腦機接口占14%;腦機接口在醫(yī)療領(lǐng)域的市場規(guī)模占比達62%，主要為腦機接口在醫(yī)療器械上的應(yīng)用，其它領(lǐng)域占了62%。腦機接口產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的腦機接口芯片和腦電采集設(shè)備廠商、操作系統(tǒng)和軟件提供商、數(shù)據(jù)分析服務(wù)商，中游的腦機接口產(chǎn)品提供商，以及下游包括醫(yī)療、教育、游戲、智能家居、軍事等應(yīng)用領(lǐng)域。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國腦機接口行業(yè)市場深度調(diào)研及未來發(fā)展趨勢預(yù)測報告》顯示：

2022年伊始，中國腦機接口迎來第一起融資，融資金額0.97億元，2022年1月11月，腦虎科技NeuroXess獲得盛大資本,涌鏵投資,聯(lián)新資本,紅杉種子基金,腦智創(chuàng)聯(lián)的Pre-A輪融資9700萬人民幣，這是一個很好的開端。中國腦機接口行業(yè)廠商整體相較于國外廠商起步較晚，在技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新、重點市場、產(chǎn)業(yè)參與度、融資狀況上和國外存在明顯差異。近年來在國家倡導(dǎo)和支撐腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策支持下，中國腦機接口企業(yè)迎頭趕上。截止目前，中國醫(yī)療康復(fù)的研究方向腦機接口企業(yè)有博睿康、臻泰智能、Neuramatrix;腦機接口研究方向的企業(yè)有曼安智能、云睿智能及腦陸科技;教育方向的有BrainCo。

2022年3月，中國神經(jīng)外科領(lǐng)域的一項新突破，腦機接口柔性電極技術(shù)在世界頂級學術(shù)期刊《科學》雜志上發(fā)表。這項突破是一種腦機接口柔性電極技術(shù)，由首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院研發(fā)，是提高手術(shù)精準度、保護神經(jīng)功能的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)將僅有2微米大小的電極點組成的新型柔性電極，通過手術(shù)放到大腦上，幫助醫(yī)生更精確“看”到大腦內(nèi)部神經(jīng)等，從而最大限度保護大腦功能。

2022年6月25日，中國自主研發(fā)的國內(nèi)首款介入式腦機接口完成動物試驗。2022年12月，馬斯克“腦機接口”研究，涉嫌違反美國動物福利法規(guī)定，被曝接受調(diào)查。2023年5月29日消息，馬斯克的Neuralink對全球發(fā)布震撼宣言：腦機接口實驗的首次人體臨床研究，已獲美國食品和藥物管理局(FDA)批準。

腦機接口行業(yè)未來市場規(guī)模及趨勢趨勢預(yù)測

硅谷Live從狹義和廣義不同維度及來自于近兩年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，綜合考量推算出未來五年的市場規(guī)模，整體市場規(guī)模估計在3305億美元。狹義的腦機接口市場規(guī)模：單從腦機接口設(shè)備(EMG/EEG)的方向來估算，腦機接口未來五年的市場規(guī)模將會達到25億美元。廣義的腦機接口市場規(guī)模：從腦機接口核心應(yīng)用的數(shù)個科技領(lǐng)域來估算，未來五年的市場規(guī)模將達到千億美元，其中包括教育科技領(lǐng)域最多2500億美元，游戲領(lǐng)域?qū)⑦_到1200億美元，ADHD腦機接口反饋治療460億美元，大腦檢測系統(tǒng)預(yù)計較少在120億美元。

目前中國的腦機接口市場規(guī)模在十億元，還不到全球市場規(guī)模的十分之一。預(yù)計到了2040年，中國腦機接口純設(shè)備市場規(guī)模預(yù)計會達到560億元，年均復(fù)合增長率在21%。預(yù)計2040年綜合市場規(guī)模更會達到1250億元，年均復(fù)合增長率在26%。其中：中科研級綜合市場規(guī)模15億元，占1%;消費級綜合市場規(guī)模1240億元，占99%，其中高級人機交互830億元，占67%，日常評估保健415億元，33%。隨著預(yù)計中國腦機接口市場不僅增長速度將領(lǐng)先全球，而且在全球市場中的比重也會明顯上升。

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  2023-2028年中國腦機接口行業(yè)市場深度調(diào)研及未來發(fā)展趨勢預(yù)測報告

  腦機接口，有時也稱作“大腦端口”directneuralinterface或者“腦機融合感知”brain-machineinterface，它是在人或動物腦（或者腦細胞的培養(yǎng)物）與外部設(shè)備間建立的直接連接通路。在單向腦機接m...

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