脑机接口:鼓励政策频出应用场景广阔

2024-04-28 06:03王柄根
股市动态分析 2024年8期
关键词:脑机神经医疗

王柄根

脑机接口(BCI-Brain-MachineInterface,以下统称BCI)是指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接实现脑与设备的信息交换,其工作流程包括脑电信号的采集和获取、信号处理、信号的输出和执行,最终再将信号反馈给大脑。

当前,脑机接口鼓励政策频出,国内外多家公司研发进度加快,应用场景广阔,未来市场发展潜力巨大。

国内外企业争相研发

产业面上,国内外多家企业正加大研发力度,并获得阶段性成果。

海外头部公司技术迅猛发展:2023年9月19日,Neu?ralink宣布开始招募首次人体临床试验;2024年1月,Neurolink完成首例人类大脑设备植入手术,目前Neu?ralink公司正试图让患者“通过思维来尽可能多地点击鼠标”,包括上下移动电脑鼠标等;2023年8月,Brain?Gate研究合作的科学家在恢复因瘫痪而失去说话能力的人的言语方面达到了一个重要的里程碑,使用植入与语音相关的大脑皮层区域的传感器可以准确地将ALS患者的大脑活动转化为屏幕上的单词;2023年9月5日,Synchron完成脑机接口COMMAND试验患者入组;同年,Mindmaze公司推出超灵敏控制器Izar,手部运动功能障碍护理获得突破性进展;2024年4月,美国英特尔公司日前发布名为HalaPoint的大型神经拟态系统,旨在支持类脑人工智能领域的前沿研究,解决人工智能在效率和可持续性等方面的挑战。英特尔透露,HalaPoint系统将向桑迪亚国家实验室交付,标志着英特尔共享的大型神经拟态研究系统的首次部署。

国内代表公司也捷报频传:2024年3月11日,诚益通加入由中国信息通信研究院牵头并联合几十家脑机接口领域高校、科研机构、企业共同发起成立的脑机接口产业联盟;2024年3月17日,由翔宇医疗联合天津大学、中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院等8家国内从事脑机接口、生物感知反馈、人机交互和系统研发的优势单位共同申报的“国家重点研发计划”生物与信息融合(BT与IT融合)“重点专项”高精度生物感知觉反馈操纵技术与系统项目启动会顺利召开;三博脑科用脑磁图、头皮脑电图、术中电生理、电极植入进行癫痫和帕金森病等功能神经疾病的诊断和病情监测,同时通过迷走神经刺激、DBS等技术方法用于治疗癫痫和帕金森病患者。

鼓励政策频出

近年,国内出台了多项鼓励脑机接口产业发展的相关政策。

比如2023年8月,工信部、科技部等发布《新产业标准化领航工程实施方案(2023-2035年)》开展脑机接口标准化路线图研究。加快研制脑机接口术语、参考架构等基础共性标准。开展脑信息读取与写入等输入输出接口标准,数据格式、传输、存储、表示及预处理标准,脑信息编解码算法标准研究。开展制造、医疗健康、教育、娱乐等行业应用以及安全伦理标准预研。

2024年1月,工信部等七部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,突破脑机融合、类脑芯片、大脑计算神经模型等关键技术和核心器件,研制一批易用安全的脑机接口产品,鼓励探索在医疗康复、无人驾驶、虚拟现实等典型领域的应用;应用端:科研实验平台重视神经创新技术的的研发,具有交叉融合特色实验支撑的能力。神经影像技术研发、神经计算软件研发、神经电子技术研发等多方面神经技术的研发,对神经感知、神经调控和神经计算的研究提供技术支持,开展以脑疾病诊治与康复为核心的重大基础科学问题和智能决策、人机交互等关键技术应用基础研究,布局神经数字疗法、神经电子药物和智能神经康复三个研究方向。

2024年2月,科技部发布《脑机接口研究伦理指引》,明确开展脑机接口研究,应确保研究具有社会价值,应主要致力于修复型脑机接口技术,强调通过技术的发展服务公众的健康需求。

脑机接口也是新质生产力未来产业之一。2023年习近平总书记提出新质生产力,新质生产力不是传统生产力的局部优化与简单迭代,而是由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生的先进生产力。中国政府高度重视BCI技术的发展,将其列为《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》和《“十四五”规划纲要》中的重点发展领域。

醫疗应用为主

脑机接口未来市场发展潜力较大。据麦肯锡2020年研究报告显示,2030-2040年脑机接口全球每年的市场规模可能在700亿到2000亿美元之间。

具体应用上,脑机接口市场仍主要以医疗为主。此外,脑机接口技术在教育、娱乐、智能家居以及军事领域都展现出广泛的应用潜力。

医疗领域是脑机接口收入空间最为可观的领域。据中国信息通信研究院的《脑机接口技术在医疗健康领域应用白皮书》中指出,在医疗健康领域中脑机接口的功效可以分为输出功效和刺激功效。其中以输出为主的脑机接口主要被应用于“监测”、“改善/恢复”、“替代”、和“增强”4个领域。

“监测”方面,脑机接口可以实时监控人体神经系统状态,对于处于微小意识状态的患者,如深度昏迷患者,可以帮助测量并评定他们的意识等级。对于视觉或听觉障碍患者,视觉或听觉诱发类脑机接口可以用于测量他们的神经通路状态,协助医生定位障碍成因。

“改善/恢复”方面,脑机接口可用于多动症、中风、癫痫等疾病的恢复训练。此外,运动想象类脑机接口可以用于孤独症儿童的康复训练,提升他们对感觉运动皮层激活程度的自我控制能力,从而改善孤独症状。

“替代”方面,针对因损伤或疾病而丧失某种功能的患者。例如,失去说话能力的人可以通过脑机接口输出文字或通过语音合成器发声。对于脊髓侧索硬化症、重症肌无力以及高位截瘫等重度运动障碍患者群体,脑机接口系统能够帮助他们将大脑中的信息传达出来,从而在一定程度上恢复沟通能力和生活自理能力。

“增强”方面,通过将芯片植入大脑来增强人类的记忆能力、思维能力等,推动人脑和计算设备的直接连接。基于刺激的脑机接口可用于神经类疾病的康复治疗,例如帕金森疾病、癫痫、轻度认知障碍、阿尔茨海默病、焦虑障碍、抑郁障碍等。

据麦肯锡测算,全球脑机接口医疗应用的潜在市场规模在2030-2040年有望达到400亿美元。脑机接口中游已经形成了规模化的脑机采集分析设备生产销售体系,而预计下游市场将成为增长的主要驱动力。

娱乐方面,结合虚拟现实技术的BCI可以提供更加沉浸式的体验,教育应用包括通过BCI技术实时监测和训练学生的注意力;智能家居方面,以通过意念控制家居设备,提升生活质量。远期来看,脑机接口将向着人机双向交互的方向发展。

国内相关标的包括南京熊猫、三博脑科、创新医疗、诚益通、博济医药、佳禾智能、博瑞康(非上市)、脑虎科技(非上市,微创侵入式柔性脑机接口)、汉威科技(子公司苏州能斯达,推出类脑相关应用)。

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