腦機(jī)接口迎重大突破!新年伊始,腦機(jī)接口領(lǐng)域傳來重磅消息。1月2日,國內(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突破性進(jìn)展?;谌灾餮邪l(fā)的256導(dǎo)高通量植入式柔性腦機(jī)接口,先后開展高精度實時運動解碼和語言解碼臨床試驗研究,成功實現(xiàn)了“腦控”智能設(shè)備和“意念對話”。這一突破不僅涵蓋了實時運動解碼,更在實時漢語解碼方面取得前所未有的進(jìn)展,標(biāo)志著中國在腦機(jī)接口領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
整個腦機(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近年來發(fā)布了一系列最新成果,推動行業(yè)加速發(fā)展,資本涌入也更加迅猛。東方財富證券分析指出,當(dāng)前我國腦機(jī)接口設(shè)備市場規(guī)模達(dá)十億量級,預(yù)計到2040年有望達(dá)到千億量級。政策上大力支持腦科學(xué)與類腦研究的發(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)展快車道。
腦機(jī)接口技術(shù)有望與人工智能結(jié)合,共同推動人類社會進(jìn)入新的智能化時代。這不僅涉及技術(shù)進(jìn)步,還包括對人類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,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,我們會在中間合攏?!?/p>
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成功實施了首例人類大腦芯片植入手術(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。
國內(nèi)相關(guān)實驗也在進(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)隊順利完成意念合成運動臨床試驗。受試者為21歲運動區(qū)占位的癲癇患者,通過手術(shù)植入256導(dǎo)高通量柔性腦機(jī)接口監(jiān)測病灶并保護(hù)運動相關(guān)的重要腦功能區(qū)。項目團(tuán)隊對其腦電信號的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),受試者即可實現(xiàn)“腦控”玩乒乓球和貪吃蛇游戲。此外,腦虎科技還實現(xiàn)了實時漢語解碼,這是Neuralink尚未達(dá)成的目標(biāo)。
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,解碼語言是腦機(jī)接口的下一個重要突破。語言涉及認(rèn)知、記憶、情感等多個大腦功能的綜合,其復(fù)雜性遠(yuǎn)超簡單的運動控制。目前全世界從事腦機(jī)接口解碼語言的科學(xué)家不多,且主要集中在英語。漢語解碼面臨更高技術(shù)難度,因其產(chǎn)生過程中的信息轉(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)隊開展國內(nèi)首例高通量植入式柔性腦機(jī)接口實時合成漢語言臨床試驗。病人術(shù)后恢復(fù)良好,五天后實現(xiàn)142個常用漢語音節(jié)下71%的解碼準(zhǔn)確率,單字解碼時延小于100ms,是國內(nèi)實時漢語言解碼的最高水平。此次試驗幫助因腦損傷引發(fā)的運動和語言障礙患者重建語言功能,也為未來人腦與AI大模型的直接交互開辟了新可能。
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)致力于將人腦活動轉(zhuǎn)化為電腦可以理解的數(shù)據(jù)和算法,通過植入電極等方式實現(xiàn)人腦與計算機(jī)之間的直接交流。這一融合過程預(yù)示著碳基生命與硅基生命在未來可能會更加緊密地結(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)計這兩個領(lǐng)域?qū)⒏鞂崿F(xiàn)融合,推動人類社會進(jìn)入新的智能化時代。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,打造一個統(tǒng)一的腦科學(xué)開放平臺顯得尤為必要。彭雷表示,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與算法開放,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),是未來發(fā)展的關(guān)鍵。