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招募第二位脑机植入患者!马斯克:脑机接口技术可以帮助四肢瘫痪患者恢复全身控制【附脑机接口行业现状分析】

研选快讯

脑机接口

图片来源:摄图网

Neuralink是特斯拉CEO埃隆·马斯克旗下的脑机接口公司,其开发的N1 Implant需要通过手术放置在使用者头骨中,设备通过连接超过1000个电极,直接植入大脑接收神经元信号,使植入者光凭“意念”就能操作电脑、手机。目前这类设备主要应用在瘫痪患者身上,马斯克也曾表示,希望将适应症扩展至听力、视力受损人群,并最终帮助“人类与人工智能结合”。

在去年9月,当Neuralink开始招募首个实验对象,而诺兰·阿尔博(Noland Arbaugh)成为了首位试验者,最终,诺兰在当地时间今年1月28日接受了手术植入。当地时间3月20日,Neuralink直播介绍了首位接受脑机植入患者的情况,在直播中,诺兰在屏幕上移动电脑光标来下棋。诺兰称,“这就像在光标上使用力量。”

诺兰表示,他现在每天要使用这款植入物10-12个小时,只有在设备充电或者他睡觉时才会让它休息。根据诺兰与Neuralink的协议,他会在植入设备后1年内向公司提供数据,之后他们会讨论下一步是否要停用或者移除设备。

但诺兰表示,他更想要保留这个设备,并在下一代产品准备好时升级脑子里的接口。诺兰表示:“我打赌下一个得到这东西的人会和我有一样的感觉,一旦你尝试使用它,就停不下来了。这款设备真是让我震惊。”

就在上周五,马斯克宣布,继年初首个参与该公司脑机设备植入实验的患者手术成功100天后,正式开始招募第二个接受脑机植入的患者。

马斯克在X平台上重申,他的脑机接口公司Neuralink的技术有朝一日可能帮助四肢瘫患者恢复全身运动。马斯克转发了资深科技记者Ashlee Vance 采访Neuralink脑机芯片植入首位受试者诺兰·阿博的消息,并评论称:“采访诺兰,他是世界上第一个Neuralink受试者,这种技术可以仅通过思考来用心灵感应控制电脑或手机!从长远来看,我认为我们可以将切断的神经信号桥接到脊椎的第二个Neuralink上,从而恢复对整个身体的控制。”

——脑机接口定义

脑机接口指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接,实现脑与设备的信息交换。其工作流程包括脑电信号的采集和获取、信号处理、信号的输出和执行最终再将信号反馈给大脑。

图表1:脑机接口工作流程

——脑机接口技术发展情况

我国脑机接口行业起步较晚,与国外存在5-10年的差距,而且目前世界主要科技大国在脑机接口领域加速设立技术壁垒,限制技术对外出口。例如,美国商务部在2018年发布《出口管制改革法案》,禁止包括脑机接口在内的14项技术对我国输出。但是,在各大科研院校及相关企业的努力下,我国脑机接口行业正在加快追赶步伐。从专利来看,2013年以来,国内脑机接口相关专利数量持续增长,且申请量增速明显加快;2021年我国脑机接口行业专利申请量达到了1896件,为近年来的峰值。

图表9:2013-2022年我国脑机接口行业相关专利申请数量(单位:件)

——脑机接口企业布局方向

侵入式或半侵入式脑机接口需要在脑部进行芯片等硬件植入,会破坏脑部的天然物理防护系统,引起人脑的手术创伤、出血、感染等问题;若相关软硬件设施被非法使用,还可能引发脑部混乱,严重情况下可能导致脑部受损,危及生命安全。另外,侵入式脑机接口与非侵入式相比,具有更高的技术和资金门槛,因此,目前非侵入式脑机接口仍然是市场上的主流技术路线。

根据烯牛数据,目前我国脑机接口行业获得融资的企业中,仅脑虎科技、宁矩科技和博睿康科技等少数几家企业布局了侵入式脑机接口行业,其他企业均专注于研究非侵入式脑机接口产品。

图表11:中国脑机接口企业技术方向布局

——脑机接口发展现状

根据中国电子技术标准化研究院的估计,目前全球脑机接口行业市场规模已经超过15亿美元,而国内脑机接口行业市场规模仅10亿元左右,占全球市场规模的比重不足10%,行业还有较大的发展空间。

与此同时,虽然国内脑机接口技术迅猛发展,但我国在脑机接口领域数据、脑信号解码算法、信号采集设备方面却尚未建立起较为统一的标准体系,这可能会导致未来市场缺乏秩序,阻碍脑机接口行业的发展。

图表12:中国脑机接口行业发展现状

前瞻产业研究院报告认为,近年来,我国脑机接口行业虽然出现了大量的初创企业,专利申请量、融资事件数量及金额都有了大幅增长,但是从应用层面来看,脑机接口产品距离大规模产业化仍有一定的距离。为促进脑机接口技术进步、实现脑机接口的产业化,国家一方面提出要加强脑科学等基础研究,推进脑科学科普工作,另一方面鼓励脑机接口企业加快产品在医疗、康复、虚拟现实、教育等典型领域的应用。

北京脑科学与类脑研究所所长罗敏敏表示,植入式脑机接口,就必须要考虑有效性、长期性、安全性、稳定性和便捷性等问题,更需要在尖端的硬件技术、生物相容性材料以及信号采集方式等,涉及的学科多,链路长,电极技术、芯片、算法、如何与AI交流等等都需要攻克技术难关,这些问题的解决并不是三五年内就能实现的。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国脑机接口行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

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