摘要：近日，專注于腦機接口技術(shù)的創(chuàng)新研究的“博睿康”正式宣布獲得華控基金、BV百度風(fēng)投、中發(fā)展前沿基金等6000萬元的A輪融資，據(jù)公司稱本輪融資將用于臨床產(chǎn)品的研發(fā)，推動微創(chuàng)植入反饋治療和腦機智能主動康復(fù)領(lǐng)域的產(chǎn)品落地。腦機接口是現(xiàn)代高精尖的前沿技術(shù)，是研究腦科學(xué)主要的突破點之一。

毋庸置疑，腦機接口技術(shù)將是未來信息社會發(fā)展的一項非常重要技術(shù)，其提供了人腦與外部設(shè)備之間信息通道，而且不依賴外周神經(jīng)和肌肉組織。腦機接口技術(shù)并不是現(xiàn)在才有的，至今已經(jīng)發(fā)展了數(shù)十年的時間，隨著傳感器技術(shù)、神經(jīng)科學(xué)、嵌入式計算、生物兼容性材料等技術(shù)的不斷發(fā)展，腦機接口技術(shù)的研究也在不斷擴展，應(yīng)用范圍也在不斷擴大，從而得到國內(nèi)外廣泛的關(guān)注。

腦機接口是涉及多學(xué)科復(fù)雜的交叉技術(shù)，是神經(jīng)工程行業(yè)中最活躍的研究方向之一

腦機接口(BCI)是一種基于計算機系統(tǒng)，自主獲得腦信號并將其轉(zhuǎn)化為輸出命令，以實現(xiàn)對外部設(shè)備的控制。它是一種人或動物腦與計算機(電子設(shè)備)之間建立不依賴于常規(guī)大腦信息輸出通路的一種全新控制和通訊技術(shù)。核心的學(xué)科涉及認知科學(xué)、神經(jīng)工程、神經(jīng)科學(xué)等。

圖1 腦機接口技術(shù)的原理

(資料來源：Engineering)

在腦機接口系統(tǒng)同，“腦”是指有生命形式的神經(jīng)系統(tǒng)，“機”是指處理或計算的設(shè)備，其形式可以從簡單的電路到硅芯片到外部設(shè)備，“接口”是指用于信息交換的中介物。

腦機接口作為當前神經(jīng)工程行業(yè)中最活躍的研究方向之一，在智能機器人、神經(jīng)康復(fù)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重要研究價值和巨大的應(yīng)用潛力。近10年來，腦機接口技術(shù)得到了長足的進步和飛速的發(fā)展，如美國國防高級研究局(DARPA)于2018年3月發(fā)布的“下一代非手術(shù)神經(jīng)技術(shù)”(N3)項目征詢書，旨在開發(fā)高分辨率的非手術(shù)雙向神經(jīng)接口，能夠讀取大腦信號和向大腦寫入信號，并具備面向健康人群應(yīng)用的可行途徑。

腦機接口技術(shù)的實現(xiàn)包含4個部分，信息采集是技術(shù)難點所在

腦機接口技術(shù)的實現(xiàn)是通過信號采集設(shè)備采集大腦皮層的腦電信號，然后放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換等處理流程使其轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢员挥嬎銠C識別的信號，然后對信號就行預(yù)處理，并提取特征信號，最后將這些信號轉(zhuǎn)化為控制外部設(shè)備的具體指令，實現(xiàn)對外部設(shè)備的控制。腦機接口系統(tǒng)主要包含4個部分：信號采集、信號處理、控制設(shè)備和反饋環(huán)節(jié)。如圖2所示，信號處理部分包括特征提取、分類和預(yù)處理3個環(huán)節(jié)。

圖2 腦機接口技術(shù)實現(xiàn)示意圖

(資料來源：Engineering)

信息采集是腦機接口技術(shù)存在的主要難點，關(guān)鍵考慮點在于以下幾點：

規(guī)模—可以記錄多少神經(jīng)元。

分辨率(時間和空間)—工具接收到的信息的細致程度。

侵入性(非侵入性、半侵入性和全侵入性)—是否需要手術(shù)?如果需要，手術(shù)的影響范圍有多大?

當人體通過腦機接口技術(shù)進行移動時，與肢體正常的人群相比，戴有腦機接口技術(shù)的人動作緩慢且精準度較低。系統(tǒng)的難點在于滿足現(xiàn)實社會中的穩(wěn)定性和速度，若想要這些技術(shù)完美實現(xiàn)，需要通過外科手術(shù)植入電極，目前這種方式是大多數(shù)人都不考慮的。即使未來我們借助植入電極成功，也會帶來其他問題，如我們大腦構(gòu)造的復(fù)雜性，每個神經(jīng)元和數(shù)千個鄰居共同構(gòu)建了一個超大的網(wǎng)絡(luò)，但是這對于神經(jīng)工程師來說有著完全不同的含義，以目前的技術(shù)根本無法完全掌控大腦的全部信息。

腦機接口技術(shù)在資本領(lǐng)域活躍，我國也不甘示弱

腦機接口技術(shù)在我們看來是一個極具未來感且只能存在電影中的技術(shù)，未來遙不可及，其中終極目標直到現(xiàn)在看來也帶有“科幻”色彩。也是如此，埃隆馬斯克代表的Neuralink公司在這項科幻性技術(shù)的研發(fā)上耗資巨大。根據(jù)IT桔子的數(shù)據(jù)顯示，Neuralink公司剛完成2696萬美元的A輪融資，在今年五月份又獲得了3900萬元美元的融資。

盡管技術(shù)看似遙不可及，Neuralink并不是唯一一家嘗試腦機接口的公司。2017年扎克伯格的Facebook也加入其中，并宣布由60名工程師組成的團隊正在研發(fā)一種能夠掃描大腦并將其“話語”翻譯成文本的設(shè)備，從而實現(xiàn)無鍵盤打字。我國也不甘落后，江蘇博睿康于2019年8月26日宣布獲得華控基金、BV百度風(fēng)投、中發(fā)展前沿基金等6000萬元的A輪融資，致力于“腦-機接口”技術(shù)醫(yī)療方向的研究。其中表1為全球知名腦機接口公司融資情況。

表1 全球知名腦機接口公司融資情況

(資料來源：五度易鏈行業(yè)研究中心)

結(jié)語

腦機接口技術(shù)未來的市場潛力巨大，目前還存在諸多難點有待攻克，而我國這方面領(lǐng)域的研究較少，多以高校和科研機構(gòu)為主，隨著資本的深度介入，腦機接口技術(shù)成為熱點，整個市場異常活躍，相信在不久的將來，國內(nèi)的醫(yī)療、教育等行業(yè)也將迎來這種新科技的變革浪潮，未來腦機接口技術(shù)可應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V泛。