當“上頭”的腦機接口,走進現實|OpenTalk回顧

當“上頭”的腦機接口,走進現實|OpenTalk回顧

不久前,工信部發布了《關於組織開展2023年未來產業創新任務揭榜掛帥工作的通知》,面向4個重點方向加速創新培育和研發落地,腦機接口技術就是其中之一。在海外,從早已開展過人體臨牀試驗的Synchron,到馬斯克的明星公司Neuralink,各方也正在此領域加速佈局。可以預見的是,在全球科技競爭中,腦機接口技術即將迸發出巨大的潛能。

但是,極高的研發難度、暫不完善的行業監管、科研與大規模商業化應用之間的鴻溝等問題,又將我們從美好的暢想中拉了回來。機會在哪裡?如何入局?風險能應對嗎?這都需要我們更理性地探討。

2023年10月11日,36氪舉辦了《當“上頭”的腦機接口,走進現實》OpenTalk線上直播,清華大學醫學院教授高小榕,BrainCo強腦科技資深科學家、孤獨症事業部主任楊錦陳,未來腦律創始人兼CEO薛耀三位嘉賓做客直播間,從腦機接口技術的發展沿革、研究現狀、應用場景、商業化方向及未來趨勢等多維度展開分享,並與觀衆進行了現場Q&A互動。以下是本場直播乾貨的精彩回顧:

清華大學 高小榕:腦機接口50年

高小榕:清華大學教授,中國生物醫學工程學會醫學神經工程分會主委。從事腦機接口研究20餘年,提出並實現了基於穩態誘發電位的腦機接口技術,該技術表現爲傳輸率高和可識別目標多,成爲腦機接口主要範式之一。高教授發表學術論文百餘篇,Google 學術學術檢索引用次數超15000次,2014年~2022年連續九年入選愛思唯爾中國高引學者榜,微軟學術腦機接口領域全球影響力排名第11名。

分享關鍵詞:#腦機接口#穩態誘發電位

從學術概念起源開始,高教授搭建起了解腦機接口技術的底層框架。在腦機接口50年的發展歷程中,有三個里程碑式的發展階段值得關注:1973~1988,腦機接口技術的實現得到論證;1988~2003,多項關鍵學術研究爲腦機接口應用打下理論基礎;2003~2023,腦機接口技術逐漸應用於豐富的現實場景,比如ALS(肌萎縮側索硬化)患者無需開腦手術即可通過意念控制電腦,再比如植入BCI與AI的結合讓癱瘓和失語症病人重新發聲。自此,腦機接口技術逐漸爲AI與人類的共同未來描繪出更加明晰的輪廓。

具體到腦機接口的相關技術層面,高教授從關鍵性的腦電電極技術、腦電信號採集設備、腦機接口範式和系統性能的迭代等方面進行了梳理。

展望未來,高教授總結到,腦電、計算科學、神經科學、材料科學和醫療技術這5個板塊,將共同構成腦機接口技術的應用拼圖。此外,高教授還介紹了腦機接口的拓展形式、神經探針的種類、無植入系統的方案細節等。

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BrainCo強腦科技 楊錦陳:當可穿戴設備用你的大腦思考

楊錦陳:BrainCo強腦科技資深科學家、孤獨症事業部主任,認知心理學博士,擁有10餘年使用腦電波EEG、腦磁圖MEG和腦成像技術fMRI研究腦疾病的經驗。曾在哈佛大學醫學院麻省總醫院、加州大學戴維斯分校任職及從事相關研究,擔任國際學術期刊Journal of Psychophysiology副主編。主持浙江省科學技術廳省級重點研發計劃“智能傳感器件與感知系統研發及應用——面向腦神經測評指導與功能增強的可穿戴智能腦機接口系統研發及應用”。此外,楊博士也是“腦機接口之父”米格爾·尼科萊利斯的著作《腦機革命》的中文版譯者。

分享關鍵詞:#非侵入式#混合智能#腦機接口康復

楊博士從交叉技術的角度切入,指出腦機接口技術是一種由AI、腦科學、生命健康三大風口會師的技術成果。在侵入式、非侵入式兩類技術路線之中,非侵入式腦機接口的應用前景相對更爲廣泛。比如說,智能仿生手通過解碼肌電和神經電的運動意圖,就能實現手指對電極的控制。

值得關注的是,在孤獨症干預的領域,非侵入式腦機接口已經顯現出了建設性效果。例如,它能夠促進社交腦神經可塑性,在腦機接口技術和AI的助力下,幫助兒童的社交腦功能發育。此類技術還能對情緒問題、注意力缺陷等進行預警、調控和康復。在未來,腦機接口技術將直接惠及更廣泛的孤獨症兒童及其他對腦與精神健康有需求的人羣和家庭。

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腦律科技 薛耀:腦機接口與神經調控——商業化的前世今生

薛耀:博士就讀於德國海德堡大學醫學院,浙江大學竺可楨學院機電工程與創業管理雙學位。曾任德國BEE Medic醫療集團中國區總裁,中德醫學及生命科學學會理事,中德神經調控專委會青年委員,德國貝朗醫療產品經理。2022年創立深圳未來腦律科技,致力於腦機接口與神經調控技術在腦血管病、疼痛以及神經免疫類疾病的臨牀產品化落地。

分享關鍵詞:#腦機接口#神經調控#生物電子藥物#數字永生

薛博士的分享從腦機接口與神經調控的對比出發,着重解析了神經調控領域的市場現狀、神經調控的刺激模式及相關應用。脊髓神經刺激、深度腦刺激、迷走神經刺激、外周神經刺激、骶神經刺激這幾類細分方向是神經調控主要市場參與者的佈局點。在神經調控的各刺激模式中,DBS深部腦刺激、SCS脊髓神經電刺激、VNS迷走神經調控、PNS外周神經調控有更現實的應用場景和產品模式,值得期待與持續關注。此外,植入式生物相容材料、植入式電化學傳感器、外周神經功能圖譜是其期待的技術突破。

分享的最後,薛博士總結了他多年來作爲神經科學醫療器械從業者的感悟:迴歸醫療的本質——解除痛苦,延長壽命;市場潛力巨大——上行中樞系統調控,下行臟器功能改善;技術不斷迭代——無創/微創靶向閉環神經調控是未來;保持敬畏之心——認知與調控大腦需要更好的基礎性工具。

當“上頭”的腦機接口,走進現實|OpenTalk回顧

在直播間,三位嘉賓還就在線觀衆的問題進行了一對一的精彩解答,並在活動社羣中就相關話題展開了持續的學術和業務探討。

以上是本期OpenTalk的精華回顧。更多幹貨細節,可掃描下方二維碼觀看視頻回顧。

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編輯丨黃雅蓉 實習生江子彤對本文亦有貢獻