2023年5月4日,全球首例非人靈長類動物介入式腦機接口試驗在北京獲得成功,該試驗在猴腦內(nèi)實現(xiàn)了介入式腦機接口腦控機械臂。介入式腦電傳感器通過頸靜脈,進(jìn)入矢狀竇,到達(dá)猴運動皮層腦區(qū),在術(shù)后成功采集并識別非人靈長類動物介入式腦電信號。
早在2020年底,上海瑞金醫(yī)院開始通過腦機接口和腦深部電刺激方法,嘗試治療難治性抑郁癥。
腦機接口蘊含巨大生產(chǎn)力潛能,是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成,是未來產(chǎn)業(yè)布局方向,對推動科技進(jìn)步和經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要意義。2023年12月26日,中國信息通信研究院聯(lián)合腦機接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布《腦機接口技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究報告(2023年)》。報告指出,腦機接口產(chǎn)業(yè)下游較明晰的應(yīng)用方向不少于30種,主要分為醫(yī)療和非醫(yī)療兩類。醫(yī)療仍是腦機接口當(dāng)前主要產(chǎn)業(yè)化方向,下游企業(yè)中醫(yī)療方向占比56%,消費、工業(yè)、教育等非醫(yī)療企業(yè)占比44%。報告統(tǒng)計,截至2023年第一季度,全球腦機接口代表性企業(yè)超500家。從地域上看,美國和中國是腦機接口企業(yè)重要來源國,處于全球第一梯隊。
現(xiàn)實生活中,很多人不知道腦機接口為何物。腦機接口(Brain-Computer Interface, BCI)是一種通過從人腦中獲取信號并將其翻譯成控制計算機或其他外部設(shè)備的指令的技術(shù)。這種技術(shù)的目的是建立一種直接的通信渠道,使人腦能夠直接與計算機或其他外部設(shè)備交互,而無須使用傳統(tǒng)的輸入設(shè)備,如鼠標(biāo)、鍵盤或語音識別軟件。
腦機接口技術(shù)的基本原理是通過采集和解析人類大腦的神經(jīng)信號,將其轉(zhuǎn)換成計算機可以理解的指令,實現(xiàn)與計算機和外部設(shè)備的交互。從腦電技術(shù)應(yīng)用來說其技術(shù)原理主要有腦電信號采集、信號預(yù)處理、特征提取、模式識別、控制指令輸出。
腦機接口的常用范式包括事件相關(guān)電位范式、意念運動范式、腦-電刺激范式、腦-機-腦范式,此外,還有如神經(jīng)反饋訓(xùn)練范式、語音識別范式、視覺注意范式等。每種范式都有其獨特的應(yīng)用場景和技術(shù)挑戰(zhàn)。
目前,腦機接口技術(shù)處于應(yīng)用普及期,人們可以進(jìn)行多種應(yīng)用,如控制輪椅、機器人、智能家居等,也可以用于人機交互、游戲、娛樂等方面。此外,腦機接口技術(shù)還可以用于醫(yī)療領(lǐng)域,如康復(fù)訓(xùn)練、帕金森病和腦瘤等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療。預(yù)計到2032年,有望實現(xiàn)“應(yīng)用解決方案效果良好,多類解決方案走向成熟商用”的目標(biāo) 。