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风口下的脑机接口技术,国内外资本市场热度高涨

尹云肖 2019-08-27 1865 0

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近日,专注于脑机接口技术的创新研究的“博睿康”正式宣布获得华控基金、BV百度风投、中发展前沿基金等6000万元的A轮融资,据公司称本轮融资将用于临床产品的研发,推动微创植入反馈治疗和脑机智能主动康复领域的产品落地。脑机接口是现代高精尖的前沿技术,是研究脑科学主要的突破点之一。

摘要:近日,专注于脑机接口技术的创新研究的“博睿康”正式宣布获得华控基金、BV百度风投、中发展前沿基金等6000万元的A轮融资,据公司称本轮融资将用于临床产品的研发,推动微创植入反馈治疗和脑机智能主动康复领域的产品落地。脑机接口是现代高精尖的前沿技术,是研究脑科学主要的突破点之一。

毋庸置疑,脑机接口技术将是未来信息社会发展的一项非常重要技术,其提供了人脑与外部设备之间信息通道,而且不依赖外周神经和肌肉组织。脑机接口技术并不是现在才有的,至今已经发展了数十年的时间,随着传感器技术、神经科学、嵌入式计算、生物兼容性材料等技术的不断发展,脑机接口技术的研究也在不断扩展,应用范围也在不断扩大,从而得到国内外广泛的关注。

脑机接口是涉及多学科复杂的交叉技术,是神经工程行业中最活跃的研究方向之一

脑机接口(BCI)是一种基于计算机系统,自主获得脑信号并将其转化为输出命令,以实现对外部设备的控制。它是一种人或动物脑与计算机(电子设备)之间建立不依赖于常规大脑信息输出通路的一种全新控制和通讯技术。核心的学科涉及认知科学、神经工程、神经科学等。

图1 脑机接口技术的原理

(资料来源:Engineering)

在脑机接口系统同,“脑”是指有生命形式的神经系统,“机”是指处理或计算的设备,其形式可以从简单的电路到硅芯片到外部设备,“接口”是指用于信息交换的中介物。

脑机接口作为当前神经工程行业中最活跃的研究方向之一,在智能机器人、神经康复和生物医学等领域具有重要研究价值和巨大的应用潜力。近10年来,脑机接口技术得到了长足的进步和飞速的发展,如美国国防高级研究局(DARPA)于2018年3月发布的“下一代非手术神经技术”(N3)项目征询书,旨在开发高分辨率的非手术双向神经接口,能够读取大脑信号和向大脑写入信号,并具备面向健康人群应用的可行途径。

脑机接口技术的实现包含4个部分,信息采集是技术难点所在

脑机接口技术的实现是通过信号采集设备采集大脑皮层的脑电信号,然后放大、滤波、A/D转换等处理流程使其转变为可以被计算机识别的信号,然后对信号就行预处理,并提取特征信号,最后将这些信号转化为控制外部设备的具体指令,实现对外部设备的控制。脑机接口系统主要包含4个部分:信号采集、信号处理、控制设备和反馈环节。如图2所示,信号处理部分包括特征提取、分类和预处理3个环节。

图2 脑机接口技术实现示意图

(资料来源:Engineering)

信息采集是脑机接口技术存在的主要难点,关键考虑点在于以下几点:

规模—可以记录多少神经元。

分辨率(时间和空间)—工具接收到的信息的细致程度。

侵入性(非侵入性、半侵入性和全侵入性)—是否需要手术?如果需要,手术的影响范围有多大?

当人体通过脑机接口技术进行移动时,与肢体正常的人群相比,戴有脑机接口技术的人动作缓慢且精准度较低。系统的难点在于满足现实社会中的稳定性和速度,若想要这些技术完美实现,需要通过外科手术植入电极,目前这种方式是大多数人都不考虑的。即使未来我们借助植入电极成功,也会带来其他问题,如我们大脑构造的复杂性,每个神经元和数千个邻居共同构建了一个超大的网络,但是这对于神经工程师来说有着完全不同的含义,以目前的技术根本无法完全掌控大脑的全部信息。

脑机接口技术在资本领域活跃,我国也不甘示弱

脑机接口技术在我们看来是一个极具未来感且只能存在电影中的技术,未来遥不可及,其中终极目标直到现在看来也带有“科幻”色彩。也是如此,埃隆马斯克代表的Neuralink公司在这项科幻性技术的研发上耗资巨大。根据IT桔子的数据显示,Neuralink公司刚完成2696万美元的A轮融资,在今年五月份又获得了3900万元美元的融资。

尽管技术看似遥不可及,Neuralink并不是唯一一家尝试脑机接口的公司。2017年扎克伯格的Facebook也加入其中,并宣布由60名工程师组成的团队正在研发一种能够扫描大脑并将其“话语”翻译成文本的设备,从而实现无键盘打字。我国也不甘落后,江苏博睿康于2019年8月26日宣布获得华控基金、BV百度风投、中发展前沿基金等6000万元的A轮融资,致力于“脑-机接口”技术医疗方向的研究。其中表1为全球知名脑机接口公司融资情况。

表1 全球知名脑机接口公司融资情况

(资料来源:五度易链行业研究中心)

结语

脑机接口技术未来的市场潜力巨大,目前还存在诸多难点有待攻克,而我国这方面领域的研究较少,多以高校和科研机构为主,随着资本的深度介入,脑机接口技术成为热点,整个市场异常活跃,相信在不久的将来,国内的医疗、教育等行业也将迎来这种新科技的变革浪潮,未来脑机接口技术可应用领域将越来越广泛。

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