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脑机接口创新成果不断涌现 脑机“加速跑”突破数十亿元市场规模

  脑机接口技术作为“十四五”规划纲要中重点发展的“脑科学与类脑研究”领域的关键技术之一,被形象地誉为大脑与外部设备之间的“信息高速公路”。2025年以来,随着人工智能、神经生物学、传感器等技术提升,“脑机接口”这项听起来很科幻的技术正逐步走进我们的生活

  在山东济南的这家实验室内,伴随着一道道指令的发出,几架无人机在空中灵活翻转,做出各种高难度动作。令人称奇的是,这些无人机的“操控者”并非手中握着遥控器的专业飞手,而是头戴脑电帽的实验人员。

  脑机接口的工作原理可以这样简单解释,大脑在思维活动时会产生脑电波,脑机接口系统通过识别脑电波特征,直接读取大脑意图,将其转化为计算机指令,实现人与机器或外部设备之间的交互。技术人员介绍,他们无线脑电采集系统,也就是俗称的脑机接口,可以实现4K赫兹的采样频率。

  作为一项瞄向未来的前沿技术,脑机接口应用场景极为广泛,涵盖医疗、娱乐、教育等多个领域。其中,医疗是目前最受关注的领域之一。

  在山东济南的这家实验室,实验人员穿戴脑控下肢外骨骼系统,依靠“意念”控制外骨骼,带动下肢完成行走、抬腿等动作。这一主动式康复训练系统,为瘫痪患者带来了全新希望。他们可以通过主动的“意念控制”,参与康复过程,从而更有效地锻炼肌肉力量、恢复肢体运动功能。

  在国家老年疾病临床医学研究中心,多项涉及脑机接口的研究已经成形。这款设备,就能帮助卒中的病人由以往的被动康复训练变为主动。

  脑机接口帮大脑重掌“指挥权”

  脑机接口技术主要分为非侵入式和侵入式两类。其中,非侵入式脑机接口是在头皮表面使用电极、传感器等设备,获取大脑活动信息。虽然获取信号的质量水平相对较低,但具有易操作、安全性高等特点。侵入式脑机接口,则是通过在大脑皮质植入电极,可实现更高精度、更复杂的神经控制功能。不久前,一场侵入式脑机接口手术在四川成功实施。

  在四川大学华西医院的一台脑肿瘤手术现场,医护人员借助侵入式脑机接口技术成功将病人的脑胶质瘤切除。医生介绍,由于恶性肿瘤都像树根一样与大脑神经元盘根交错,如何在手术中,既让大脑功能区域完好无损,又能让肿瘤片甲不留,是脑癌手术中的最大难点。而脑外科辅助脑机接口的应用,为脑癌手术提供了新的利器。

  在没有这个算法以前,医生往往只能通过影像学、超声、核磁共振等方式对肿瘤边界进行结构性的主观判断。而想要精确地划分脑部功能区,还需要在术中唤醒患者,对其脑部进行电刺激,这个过程无疑对患者来说是痛苦的,甚至很可能引发癫痫。

  2025年2月,国家药监局批准《采用脑机接口技术的医疗器械 用于人工智能算法的脑电数据集质量要求与评价方法》医疗器械行业标准制修订项目立项。3月11日,国家医保局发布《神经系统类医疗服务价格项目立项指南(试行》。其中,专门为脑机接口新技术前瞻性单独立项,设立了“侵入式脑机接口置入费”“侵入式脑机接口取出费”“非侵入式脑机接口适配费”等价格项目。四川省医保局年内也将公布有关脑机接口的服务价格。

  2025年我国脑机接口市场规模将突破38亿元

  脑机接口技术作为生命科学与信息技术深度融合的前沿领域,正展现出蓬勃的发展态势。我国在该领域的技术发展、应用拓展以及战略布局等方面都取得了显著进展,为未来的科技创新和产业升级注入了强大动力。2025年,我国脑机接口市场将达到38亿元。

  2025年以来,多地出台了专项政策对脑机接口领域予以支持。北京、上海相继发布行动方案,针对脑机接口领域关注的监管政策、临床试验、产业集群、商业化、产业链等给出了明确发展方向。同时,为确保这一前沿领域健康发展,国家科技伦理委员会人工智能伦理分委员会研究编制了《脑机接口研究伦理指引》。

  脑机接口技术的核心在于解码大脑产生的复杂电信号,将其转换为可操作的命令,而人脑产生的信号极其复杂,现有技术难以完全精确解读大脑的意图和思维。目前,我国脑机接口技术面临脑信号解码、工程化与市场化、长期稳定性及数据安全等挑战。

  专家表示,我国脑机接口技术需要神经科学、材料学、信息科学等多学科协同攻关,突破方向将集中在基础研究、材料技术、算法优化和临床应用等方面。

  数据显示,2024年,我国脑机接口市场规模已达32亿元,年增长率为18.8%。预计2025年全年,这一数字将突破38亿元,到2027年将超过55亿元,年均增长率保持在20%左右。