腦機接口讓失語者以意念準確“發聲” 腦機接口行業未來發展趨勢

• 黃文玉 2023年8月25日 來源：互聯網 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(或者腦細胞的培養物)與外部設備間建立的直接連接通路。

腦機接口讓失語者以意念準確“發聲”

2023年8月23日，《自然》發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溝通能力方面的技術進步。由美國斯坦福大學團隊開發的腦機接口裝置，可以通過插入大腦的細電極陣列收集單個細胞的神經活動，并訓練人工神經網絡來解碼病人想說的話。在該裝置的幫助下，一名肌萎縮性側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(或者腦細胞的培養物)與外部設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，或者發送信號到腦(例如視頻重建)，但不能同時發送和接收信號。而雙向腦機接口允許腦和外部設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系統，而并非僅僅是“mind”。“機”意指任何處理或計算的設備，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上，應用于人體的早期植入設備被設計及制造出來，用于恢復損傷的聽覺、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，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與知識的進展之下，腦機接口研究的先驅者們可令人信服地嘗試制造出增強人體功能的腦機接口，而不僅僅止于恢復人體的功能。這種技術在以前還只存在于科幻小說之中。

腦機接口行業發展現狀分析

腦機接口和神經修復的區別主要從字面上就可見其端倪：“神經修復”通常指臨床上使用的裝置，而許多現有的腦機接口仍然是實驗性質的。實踐上講神經假體可以和神經系統的任意部分相連接，如外周神經系統;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。由于目標和實現手段的相似性，“神經修復”和“腦機接口”兩術語經常可以通用。神經修復和腦機接口嘗試達到一個共同的目標，如恢復視覺、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技術。

2020年，全球非侵入式腦機接口占腦機接口市場規模的86%，侵入式+部分侵入式腦機接口占14%;腦機接口在醫療領域的市場規模占比達62%，主要為腦機接口在醫療器械上的應用，其它領域占了62%。腦機接口產業鏈包括上游的腦機接口芯片和腦電采集設備廠商、操作系統和軟件提供商、數據分析服務商，中游的腦機接口產品提供商，以及下游包括醫療、教育、游戲、智能家居、軍事等應用領域。

根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國腦機接口行業市場深度調研及未來發展趨勢預測報告》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,聯新資本,紅杉種子基金,腦智創聯的Pre-A輪融資9700萬人民幣，這是一個很好的開端。中國腦機接口行業廠商整體相較于國外廠商起步較晚，在技術及產品創新、重點市場、產業參與度、融資狀況上和國外存在明顯差異。近年來在國家倡導和支撐腦機接口產業發展的相關政策支持下，中國腦機接口企業迎頭趕上。截止目前，中國醫療康復的研究方向腦機接口企業有博睿康、臻泰智能、Neuramatrix;腦機接口研究方向的企業有曼安智能、云睿智能及腦陸科技;教育方向的有BrainCo。

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

2022年6月25日，中國自主研發的國內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定，被曝接受調查。2023年5月29日消息，馬斯克的Neuralink對全球發布震撼宣言：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。

腦機接口行業未來市場規模及趨勢趨勢預測

硅谷Live從狹義和廣義不同維度及來自于近兩年的統計數據，綜合考量推算出未來五年的市場規模，整體市場規模估計在3305億美元。狹義的腦機接口市場規模：單從腦機接口設備(EMG/EEG)的方向來估算，腦機接口未來五年的市場規模將會達到25億美元。廣義的腦機接口市場規模：從腦機接口核心應用的數個科技領域來估算，未來五年的市場規模將達到千億美元，其中包括教育科技領域最多2500億美元，游戲領域將達到1200億美元，ADHD腦機接口反饋治療460億美元，大腦檢測系統預計較少在120億美元。

目前中國的腦機接口市場規模在十億元，還不到全球市場規模的十分之一。預計到了2040年，中國腦機接口純設備市場規模預計會達到560億元，年均復合增長率在21%。預計2040年綜合市場規模更會達到1250億元，年均復合增長率在26%。其中：中科研級綜合市場規模15億元，占1%;消費級綜合市場規模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%。隨著預計中國腦機接口市場不僅增長速度將領先全球，而且在全球市場中的比重也會明顯上升。

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