腦機(jī)接口技術(shù)作為“十四五”規(guī)劃綱要中重點發(fā)展的“腦科學(xué)與類腦研究”領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，被形象地譽為大腦與外部設(shè)備之間的“信息高速公路”。2025年以來，隨著人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、傳感器等技術(shù)提升，“腦機(jī)接口”這項聽起來很科幻的技術(shù)正逐步走進(jìn)我們的生活。
在山東濟(jì)南的這家實驗室內(nèi)，伴隨著一道道指令的發(fā)出，幾架無人機(jī)在空中靈活翻轉(zhuǎn)，做出各種高難度動作。令人稱奇的是，這些無人機(jī)的“操控者”并非手中握著遙控器的專業(yè)飛手，而是頭戴腦電帽的實驗人員。
腦機(jī)接口的工作原理可以這樣簡單解釋，大腦在思維活動時會產(chǎn)生腦電波，腦機(jī)接口系統(tǒng)通過識別腦電波特征，直接讀取大腦意圖，將其轉(zhuǎn)化為計算機(jī)指令，實現(xiàn)人與機(jī)器或外部設(shè)備之間的交互。技術(shù)人員介紹，他們無線腦電采集系統(tǒng)，也就是俗稱的腦機(jī)接口，可以實現(xiàn)4K赫茲的采樣頻率。
作為一項瞄向未來的前沿技術(shù)，腦機(jī)接口應(yīng)用場景極為廣泛，涵蓋醫(yī)療、娛樂、教育等多個領(lǐng)域。其中，醫(yī)療是目前最受關(guān)注的領(lǐng)域之一。
在山東濟(jì)南的這家實驗室，實驗人員穿戴腦控下肢外骨骼系統(tǒng)，依靠“意念”控制外骨骼，帶動下肢完成行走、抬腿等動作。這一主動式康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)，為癱瘓患者帶來了全新希望。他們可以通過主動的“意念控制”，參與康復(fù)過程，從而更有效地鍛煉肌肉力量、恢復(fù)肢體運動功能。
在國家老年疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，多項涉及腦機(jī)接口的研究已經(jīng)成形。這款設(shè)備，就能幫助卒中的病人由以往的被動康復(fù)訓(xùn)練變?yōu)橹鲃印?/p>
腦機(jī)接口幫大腦重掌“指揮權(quán)”
腦機(jī)接口技術(shù)主要分為非侵入式和侵入式兩類。其中，非侵入式腦機(jī)接口是在頭皮表面使用電極、傳感器等設(shè)備，獲取大腦活動信息。雖然獲取信號的質(zhì)量水平相對較低，但具有易操作、安全性高等特點。侵入式腦機(jī)接口，則是通過在大腦皮質(zhì)植入電極，可實現(xiàn)更高精度、更復(fù)雜的神經(jīng)控制功能。不久前，一場侵入式腦機(jī)接口手術(shù)在四川成功實施。
在四川大學(xué)華西醫(yī)院的一臺腦腫瘤手術(shù)現(xiàn)場，醫(yī)護(hù)人員借助侵入式腦機(jī)接口技術(shù)成功將病人的腦膠質(zhì)瘤切除。醫(yī)生介紹，由于惡性腫瘤都像樹根一樣與大腦神經(jīng)元盤根交錯，如何在手術(shù)中，既讓大腦功能區(qū)域完好無損，又能讓腫瘤片甲不留，是腦癌手術(shù)中的最大難點。而腦外科輔助腦機(jī)接口的應(yīng)用，為腦癌手術(shù)提供了新的利器。
在沒有這個算法以前，醫(yī)生往往只能通過影像學(xué)、超聲、核磁共振等方式對腫瘤邊界進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的主觀判斷。而想要精確地劃分腦部功能區(qū)，還需要在術(shù)中喚醒患者，對其腦部進(jìn)行電刺激，這個過程無疑對患者來說是痛苦的，甚至很可能引發(fā)癲癇。
2025年2月，國家藥監(jiān)局批準(zhǔn)《采用腦機(jī)接口技術(shù)的醫(yī)療器械 用于人工智能算法的腦電數(shù)據(jù)集質(zhì)量要求與評價方法》醫(yī)療器械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂項目立項。3月11日，國家醫(yī)保局發(fā)布《神經(jīng)系統(tǒng)類醫(yī)療服務(wù)價格項目立項指南（試行）》。其中，專門為腦機(jī)接口新技術(shù)前瞻性單獨立項，設(shè)立了“侵入式腦機(jī)接口置入費”“侵入式腦機(jī)接口取出費”“非侵入式腦機(jī)接口適配費”等價格項目。四川省醫(yī)保局年內(nèi)也將公布有關(guān)腦機(jī)接口的服務(wù)價格。
2025年我國腦機(jī)接口市場規(guī)模將突破38億元
腦機(jī)接口技術(shù)作為生命科學(xué)與信息技術(shù)深度融合的前沿領(lǐng)域，正展現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展態(tài)勢。我國在該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用拓展以及戰(zhàn)略布局等方面都取得了顯著進(jìn)展，為未來的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級注入了強(qiáng)大動力。2025年，我國腦機(jī)接口市場將達(dá)到38億元。
2025年以來，多地出臺了專項政策對腦機(jī)接口領(lǐng)域予以支持。北京、上海相繼發(fā)布行動方案，針對腦機(jī)接口領(lǐng)域關(guān)注的監(jiān)管政策、臨床試驗、產(chǎn)業(yè)集群、商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)鏈等給出了明確發(fā)展方向。同時，為確保這一前沿領(lǐng)域健康發(fā)展，國家科技倫理委員會人工智能倫理分委員會研究編制了《腦機(jī)接口研究倫理指引》。
腦機(jī)接口技術(shù)的核心在于解碼大腦產(chǎn)生的復(fù)雜電信號，將其轉(zhuǎn)換為可操作的命令，而人腦產(chǎn)生的信號極其復(fù)雜，現(xiàn)有技術(shù)難以完全精確解讀大腦的意圖和思維。目前，我國腦機(jī)接口技術(shù)面臨腦信號解碼、工程化與市場化、長期穩(wěn)定性及數(shù)據(jù)安全等挑戰(zhàn)。
專家表示，我國腦機(jī)接口技術(shù)需要神經(jīng)科學(xué)、材料學(xué)、信息科學(xué)等多學(xué)科協(xié)同攻關(guān)，突破方向?qū)⒓性诨A(chǔ)研究、材料技術(shù)、算法優(yōu)化和臨床應(yīng)用等方面。
數(shù)據(jù)顯示，2024年，我國腦機(jī)接口市場規(guī)模已達(dá)32億元，年增長率為18.8%。預(yù)計2025年全年，這一數(shù)字將突破38億元，到2027年將超過55億元，年均增長率保持在20%左右。
轉(zhuǎn)自：央視網(wǎng)
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