腦機(jī)接口迎重大突破!新年伊始,,腦機(jī)接口領(lǐng)域傳來(lái)重磅消息,。1月2日,,國(guó)內(nèi)侵入式腦機(jī)接口領(lǐng)頭公司上海腦虎科技有限公司與復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科密切合作,并在天橋腦科學(xué)研究院等的支持下,,取得了人體臨床試驗(yàn)突破性進(jìn)展,。基于全自主研發(fā)的256導(dǎo)高通量植入式柔性腦機(jī)接口,,先后開(kāi)展高精度實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)解碼和語(yǔ)言解碼臨床試驗(yàn)研究,,成功實(shí)現(xiàn)了“腦控”智能設(shè)備和“意念對(duì)話”。這一突破不僅涵蓋了實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)解碼,,更在實(shí)時(shí)漢語(yǔ)解碼方面取得前所未有的進(jìn)展,,標(biāo)志著中國(guó)在腦機(jī)接口領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
整個(gè)腦機(jī)接口技術(shù)經(jīng)歷了從學(xué)術(shù)到科研,、從科研到產(chǎn)業(yè),、從產(chǎn)業(yè)到商業(yè)化的歷程,目前正處于快速商業(yè)化階段,。馬斯克創(chuàng)立的Neuralink近年來(lái)發(fā)布了一系列最新成果,,推動(dòng)行業(yè)加速發(fā)展,資本涌入也更加迅猛,。東方財(cái)富證券分析指出,,當(dāng)前我國(guó)腦機(jī)接口設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)十億量級(jí),預(yù)計(jì)到2040年有望達(dá)到千億量級(jí),。政策上大力支持腦科學(xué)與類(lèi)腦研究的發(fā)展,,技術(shù)上產(chǎn)學(xué)研醫(yī)緊密協(xié)同,龐大的患者群體基數(shù)帶動(dòng)需求擴(kuò)張,,加上優(yōu)秀腦機(jī)接口公司的引領(lǐng),,該行業(yè)有望邁入發(fā)展快車(chē)道。
腦機(jī)接口技術(shù)有望與人工智能結(jié)合,,共同推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入新的智能化時(shí)代,。這不僅涉及技術(shù)進(jìn)步,還包括對(duì)人類(lèi)自身能力的提升和擴(kuò)展,。腦虎科技創(chuàng)始人兼CEO彭雷表示,,相信硅基生命和碳基生命的融合會(huì)在2035到2045年間發(fā)生?!拔覀兇砹颂蓟@邊擁抱硅基生命的趨勢(shì),,其他AI伙伴們則代表了硅基生命在模擬我們的方式。反正早晚,,我們會(huì)在中間合攏,。”
2024年1月28日,,由埃隆·馬斯克創(chuàng)立的腦機(jī)接口企業(yè)Neuralink成功實(shí)施了首例人類(lèi)大腦芯片植入手術(shù),。3月份,,馬斯斯克透露,這位因8年前潛水事故導(dǎo)致脊髓損傷,、四肢癱瘓的患者已經(jīng)能夠通過(guò)意念控制鼠標(biāo)進(jìn)行游戲,。這標(biāo)志著腦機(jī)接口技術(shù)從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用,有望在商業(yè)應(yīng)用和醫(yī)療治療方向取得重大突破,。
國(guó)內(nèi)相關(guān)實(shí)驗(yàn)也在進(jìn)行中,。2024年8月,腦虎科技聯(lián)合華山醫(yī)院神經(jīng)外科毛穎/陳亮教授團(tuán)隊(duì)順利完成意念合成運(yùn)動(dòng)臨床試驗(yàn),。受試者為21歲運(yùn)動(dòng)區(qū)占位的癲癇患者,,通過(guò)手術(shù)植入256導(dǎo)高通量柔性腦機(jī)接口監(jiān)測(cè)病灶并保護(hù)運(yùn)動(dòng)相關(guān)的重要腦功能區(qū)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)其腦電信號(hào)的High Gamma頻段進(jìn)行特征提取和模型訓(xùn)練,,利用LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行連續(xù)時(shí)間解碼,,整體系統(tǒng)延遲小于60ms。術(shù)后兩天內(nèi),,受試者即可實(shí)現(xiàn)“腦控”玩乒乓球和貪吃蛇游戲,。此外,腦虎科技還實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)漢語(yǔ)解碼,,這是Neuralink尚未達(dá)成的目標(biāo),。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,解碼語(yǔ)言是腦機(jī)接口的下一個(gè)重要突破,。語(yǔ)言涉及認(rèn)知,、記憶、情感等多個(gè)大腦功能的綜合,,其復(fù)雜性遠(yuǎn)超簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)控制,。目前全世界從事腦機(jī)接口解碼語(yǔ)言的科學(xué)家不多,且主要集中在英語(yǔ),。漢語(yǔ)解碼面臨更高技術(shù)難度,,因其產(chǎn)生過(guò)程中的信息轉(zhuǎn)換涉及更多腦區(qū)。2024年12月,,腦虎科技聯(lián)合華山醫(yī)院神經(jīng)外科吳勁松教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)展國(guó)內(nèi)首例高通量植入式柔性腦機(jī)接口實(shí)時(shí)合成漢語(yǔ)言臨床試驗(yàn),。病人術(shù)后恢復(fù)良好,,五天后實(shí)現(xiàn)142個(gè)常用漢語(yǔ)音節(jié)下71%的解碼準(zhǔn)確率,,單字解碼時(shí)延小于100ms,是國(guó)內(nèi)實(shí)時(shí)漢語(yǔ)言解碼的最高水平,。此次試驗(yàn)幫助因腦損傷引發(fā)的運(yùn)動(dòng)和語(yǔ)言障礙患者重建語(yǔ)言功能,,也為未來(lái)人腦與AI大模型的直接交互開(kāi)辟了新可能。
腦機(jī)接口與AI相輔相成,。當(dāng)前,,以通用人工智能為核心的智能技術(shù)快速發(fā)展,,推動(dòng)相關(guān)行業(yè)創(chuàng)新。腦機(jī)接口技術(shù)致力于將人腦活動(dòng)轉(zhuǎn)化為電腦可以理解的數(shù)據(jù)和算法,,通過(guò)植入電極等方式實(shí)現(xiàn)人腦與計(jì)算機(jī)之間的直接交流,。這一融合過(guò)程預(yù)示著碳基生命與硅基生命在未來(lái)可能會(huì)更加緊密地結(jié)合。盡管目前尚不清楚哪一方的發(fā)展速度更快,,但它們的發(fā)展方向是一致的,,即實(shí)現(xiàn)更深層次的人機(jī)交互和智能化應(yīng)用。
隨著腦科學(xué)與AI領(lǐng)域的合作和共同探索,,預(yù)計(jì)這兩個(gè)領(lǐng)域?qū)⒏鞂?shí)現(xiàn)融合,,推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入新的智能化時(shí)代。然而,,腦機(jī)接口的發(fā)展仍面臨一些挑戰(zhàn),,如缺乏成熟的產(chǎn)業(yè)鏈和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。具體而言,,硬件,、軟件、數(shù)據(jù)和算法層面不統(tǒng)一,,限制了知識(shí)積累和技術(shù)發(fā)展,。相比之下,人工智能領(lǐng)域的快速發(fā)展得益于其在基礎(chǔ)能力上的標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化,。因此,,打造一個(gè)統(tǒng)一的腦科學(xué)開(kāi)放平臺(tái)顯得尤為必要。彭雷表示,,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與算法開(kāi)放,,促進(jìn)全球科學(xué)家的合作,形成資源共享,、信息可及的良性生態(tài)閉環(huán),,是未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵。