腦機(jī)接口

2023年5月4日，全球首例非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物介入式腦機(jī)接口試驗(yàn)在北京獲得成功，該試驗(yàn)在猴腦內(nèi)實(shí)現(xiàn)了介入式腦機(jī)接口腦控機(jī)械臂。介入式腦電傳感器通過頸靜脈，進(jìn)入矢狀竇，到達(dá)猴運(yùn)動(dòng)皮層腦區(qū)，在術(shù)后成功采集并識(shí)別非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物介入式腦電信號(hào)。

早在2020年底，上海瑞金醫(yī)院開始通過腦機(jī)接口和腦深部電刺激方法，嘗試治療難治性抑郁癥。

腦機(jī)接口蘊(yùn)含巨大生產(chǎn)力潛能，是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成，是未來產(chǎn)業(yè)布局方向，對(duì)推動(dòng)科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。2023年12月26日，中國(guó)信息通信研究院聯(lián)合腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布《腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究報(bào)告（2023年）》。報(bào)告指出，腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)下游較明晰的應(yīng)用方向不少于30種，主要分為醫(yī)療和非醫(yī)療兩類。醫(yī)療仍是腦機(jī)接口當(dāng)前主要產(chǎn)業(yè)化方向，下游企業(yè)中醫(yī)療方向占比56%，消費(fèi)、工業(yè)、教育等非醫(yī)療企業(yè)占比44%。報(bào)告統(tǒng)計(jì)，截至2023年第一季度，全球腦機(jī)接口代表性企業(yè)超500家。從地域上看，美國(guó)和中國(guó)是腦機(jī)接口企業(yè)重要來源國(guó)，處于全球第一梯隊(duì)。

現(xiàn)實(shí)生活中，很多人不知道腦機(jī)接口為何物。腦機(jī)接口（Brain-Computer Interface， BCI）是一種通過從人腦中獲取信號(hào)并將其翻譯成控制計(jì)算機(jī)或其他外部設(shè)備的指令的技術(shù)。這種技術(shù)的目的是建立一種直接的通信渠道，使人腦能夠直接與計(jì)算機(jī)或其他外部設(shè)備交互，而無須使用傳統(tǒng)的輸入設(shè)備，如鼠標(biāo)、鍵盤或語音識(shí)別軟件。

腦機(jī)接口技術(shù)的基本原理是通過采集和解析人類大腦的神經(jīng)信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以理解的指令，實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備的交互。從腦電技術(shù)應(yīng)用來說其技術(shù)原理主要有腦電信號(hào)采集、信號(hào)預(yù)處理、特征提取、模式識(shí)別、控制指令輸出。

腦機(jī)接口的常用范式包括事件相關(guān)電位范式、意念運(yùn)動(dòng)范式、腦-電刺激范式、腦-機(jī)-腦范式，此外，還有如神經(jīng)反饋訓(xùn)練范式、語音識(shí)別范式、視覺注意范式等。每種范式都有其獨(dú)特的應(yīng)用場(chǎng)景和技術(shù)挑戰(zhàn)。

目前，腦機(jī)接口技術(shù)處于應(yīng)用普及期，人們可以進(jìn)行多種應(yīng)用，如控制輪椅、機(jī)器人、智能家居等，也可以用于人機(jī)交互、游戲、娛樂等方面。此外，腦機(jī)接口技術(shù)還可以用于醫(yī)療領(lǐng)域，如康復(fù)訓(xùn)練、帕金森病和腦瘤等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療。預(yù)計(jì)到2032年，有望實(shí)現(xiàn)“應(yīng)用解決方案效果良好，多類解決方案走向成熟商用”的目標(biāo) 。