頸部脊髓損傷的患者借助腦機接口外骨骼氣動手套重獲抓握能力、倣生義肢可以讓截肢患者彈琴作畫、漸凍症失語患者通過無線植入式腦機接口“開口”説話……近期腦機接口技術頻頻實現新突破,國內外應用案例密集落地,將腦機接口這一前沿技術再次帶入公眾的視野。
腦機接口是什麼?據業內專家介紹,人體的運動,大部分都依賴於大腦生成的信號指令,這些指令通過遍佈人體的神經網絡控制人體進行活動。腦機接口技術通過捕捉大腦産生的腦電信號,將其轉化為機器可理解的指令,可以實現大腦與外部設備的直接交互。
“如果説大腦是司令部負責下達命令,腦電波信號就像傳令兵,帶着大腦的命令沿着驛路一樣的神經網絡向肌肉、器官傳達命令。”浙江強腦科技有限公司合夥人何熙昱錦接受《經濟參考報》記者採訪時説,腦機接口技術就是鋪出新的“驛路”,讓大腦的命令可以傳到身體外,再通過算法把它們翻譯成機器能理解的指令。腦機接口的基本原理並不複雜,就像給大腦裝了一個與外部世界溝通的橋梁。
腦機接口可以實現哪些功能?
北京腦科學與類腦研究所所長羅敏敏告訴記者,目前腦機接口技術的應用主要在醫療領域。比如某些癱瘓患者,其神經系統遭到破壞,大腦對於身體各部位的指令傳輸中斷,導致患者失去行動能力。腦機接口可以直接從大腦中接收腦電信號,跳過受損的神經“路線”,將信號輸出到人體外的設備中。患者不僅能夠用意念控制電腦,甚至還可以借助機械臂實現喝水等日常功能,大大改善自理能力和生活質量。
業內專家&&,腦機接口技術作為人類思維與外部世界直接交互的一種新路徑,不僅為疾病患者生活的改善帶來了希望,也為未來的人機交互帶來了無限可能。
羅敏敏&&,腦機接口技術能做的遠遠不局限於醫療領域,腦機接口有望提供一種更高效的人機交互方式。
“除了醫療領域,大健康和人機交互是腦機接口技術最有前景的兩大拓展方向。在大健康領域,現代社會中睡眠障礙、焦慮壓力等問題越來越普遍,為腦機接口技術提供了巨大應用空間。人機交互領域同樣潛力巨大,大腦操控的智能終端控制應用正在逐步成為現實,可能徹底改變我們與數字世界的互動方式。
此外,教育、娛樂等其他領域的應用也在快速興起。在教育領域,腦機接口可以實現認知能力訓練、專注力提升和個性化學習;娛樂領域則在VR/AR沉浸式體驗、腦控游戲等方面展現創新潛力。”何熙昱錦&&。
根據Precedence Research數據,2024年全球腦機接口市場規模為26.2億美元,預計將從2025年的29.4億美元增至2034年的約124億美元。賽迪顧問報告《中國腦機接口産業發展現狀及趨勢》也指出,2024年,中國腦機接口市場規模為32.0億元;隨着腦機接口技術創新成果不斷涌現,醫療應用場景不斷深化,消費、工業、教育等應用場景不斷拓展,市場需求將持續提升,預計到2027年中國腦機接口市場規模將達到55.8億元,增長率為20%。
不過,腦機接口技術的落地仍然面臨不少挑戰。
“目前腦機接口應用落地的核心之一仍然在於技術上的持續進步。大腦神經活動産生的腦電信號紛繁複雜、時刻變化,信號採集的準確性有待進一步提升,生物相容性、長期穩定性等也仍面臨技術問題。此外,腦機接口由於可以直接接收人體的腦電波活動,某種程度上可以視為一種‘讀心術’,其倫理和監管問題,像數據隱私管理、臨床使用安全規範等也有待完善。”羅敏敏指出。
何熙昱錦也&&,腦機接口技術涉及芯片、傳感器、算法、應用等多個環節,需要上下游企業形成更緊密的合作關係。
“此外,腦機接口的應用場景也需要進一步拓展,向消費健康、教育、工業等更廣泛的領域延伸。這需要我們深入理解不同行業的痛點需求,同時也需要相關行業的開放合作。通過全産業鏈的協同努力,腦機接口技術才能真正實現大規模商業化應用。”何熙昱錦説。(記者 袁小康)