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意念控制成真,腦機接口來啦

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2025年06月30日 18:33

  腦后接入線纜,就能夠暢游計算機的虛擬世界;學習知識不用花費時間,可直接傳輸?shù)酱竽X中。這是1999年上映的經(jīng)典科幻片《黑客帝國》描繪的畫面。這并非是天馬行空的幻想,而是基于 “腦機接口”技術的合理想象。

  只在電影中出現(xiàn)的畫面,正加速從科幻走進現(xiàn)實。

  戴上腦電采集帽,靠“意念”就能控制設備完成行走、抬腿等動作;將注意力放在眼睛盯著的字符上,就能實現(xiàn)“意念打字”表達思想……腦機接口技術正在掀起一場新的產(chǎn)業(yè)變革。

  腦機接口技術難點有哪些?應用場景如何?產(chǎn)業(yè)發(fā)展需在哪些方面突破?記者走訪了腦機接口企業(yè)、高校和科研機構(gòu)。

意念控制成真,腦機接口來啦

  齊魯工業(yè)大學主動式腦機接口下肢康復訓練系統(tǒng)。

  讓失能者“行走”,讓失語者“發(fā)聲”

  看著屏幕上的運動圖像,想象自己要做的某個動作,頭上戴的腦電采集器就能將腦電信號進行采集解碼,從而轉(zhuǎn)換成可操控外骨骼的命令,實現(xiàn)外骨骼帶動下肢運動。這是山東省中醫(yī)院康復科里,腦卒中患者進行下肢康復訓練的場景。

  這一康復訓練系統(tǒng)的研發(fā)技術負責人、齊魯工業(yè)大學(山東省科學院)光電科學與技術學部博士生導師徐舫舟介紹,以前腦卒中患者的康復訓練大都是通過治療師幫助,訓練時間長、工作量大,患者主動參與較少。而基于這一運動想象的腦機接口系統(tǒng),可以實現(xiàn)患者自主訓練,康復效果更好。該系統(tǒng)已完成多中心200例患者臨床測試、干預和評價驗證。

  腦機接口的應用場景,十分廣泛。在濟南高新區(qū),山東中科先進技術有限公司的研發(fā)團隊,向記者展示了“意念打字”。只見測試人員注視著虛擬鍵盤中不同頻率閃爍的字符,腦電采集器將腦電信號采集解碼后,后臺屏幕上就能生成對應的文字。

  “不同頻率的視覺刺激會在大腦中產(chǎn)生相應頻率的腦電波動,這些腦電信號被檢測解碼后,可實現(xiàn)對應字符的輸出,呈現(xiàn)出他想說的話?!惫灸X機接口研究中心執(zhí)行主任彭福來介紹,該技術已實現(xiàn)平均打字速度每分鐘20個字符,準確率高達94.4%,可幫助失語的漸凍癥患者,實現(xiàn)自主表達。

  “腦機接口,顧名思義就是在人的大腦和外部設備之間搭建起一條傳遞信息的‘高速公路’,不用手和嘴就可以控制外部設備,真正實現(xiàn)‘意念控制’。”山東中科先進技術有限公司總經(jīng)理李衛(wèi)民介紹,公司腦機接口產(chǎn)品已經(jīng)成功應用在齊魯醫(yī)院、哈爾濱工業(yè)大學等20多家臨床和科研機構(gòu)。

  廣闊的應用前景正推動著越來越多的科研工作者,投身腦機接口。

  在青島西海岸新區(qū),元思科技的研發(fā)團隊正在研制腦電圖機。團隊首席科學家王文愷說,通過對腦電波的解碼分析,不僅能發(fā)現(xiàn)大腦的想法意圖,同時腦電波中也蘊含著一些疾病的信號?!氨热缤ㄟ^腦電分析,可以對癲癇病人做出診斷,包括癲癇發(fā)作的預測檢測以及對癥治療,還有其它的一些神經(jīng)領域的診斷?!蓖跷膼鹫f,他希望將來腦電圖檢測,能夠像心電圖檢測一樣成為體檢的普通項目。

意念控制成真,腦機接口來啦

  山東中科先進技術有限公司推出的“意念打字”。

  大眾消費領域的腦機接口產(chǎn)品為何偏少?

  盡管腦機接口技術的應用場景很多,但記者在省內(nèi)走訪中發(fā)現(xiàn),腦機接口技術的應用多集中在醫(yī)療康養(yǎng)領域。全國的情況基本相同,根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025年腦機接口產(chǎn)業(yè)藍皮書》,全國腦機接口下游應用解決方案企業(yè)中,醫(yī)療領域占比達56%。

  相比于嚴肅醫(yī)療,大眾消費領域的腦機接口產(chǎn)品為何偏少?

  ——與技術發(fā)展階段有關?!叭祟惔竽X有約860億個神經(jīng)元和超過100萬億個突觸,腦電信號極其微弱,通常在幾十微伏,不僅容易受到外部干擾,空間分辨率低,而且個體差異顯著?!鄙罡X機接口技術研究15載的徐舫舟認為,腦機接口技術的難點集中在腦電信號采集、解碼、系統(tǒng)穩(wěn)定性以及倫理安全等方面,這需要科研人員繼續(xù)加大基礎研究,推出更加普適、更能滿足大眾消費,對安全、穩(wěn)定等高要求的產(chǎn)品。

  ——與科研生產(chǎn)成本有關?!澳X機接口屬于前沿技術,當前雖在醫(yī)學、航天、教育以及生活領域有應用,但其研發(fā)投入高,生產(chǎn)成本也高。”齊魯工業(yè)大學(山東省科學院)光電科學與技術學部副主任、教授冷建材,以腦電采集設備為例介紹道,一套全腦腦電采集設備要幾十萬元,這對普通消費者來講并不是個小數(shù)目。

  盡管如此,但在冷建材看來,隨著新技術新材料的研發(fā)深入以及產(chǎn)業(yè)化的推進,腦機接口的技術產(chǎn)品有望逐步下探,拓展到大眾消費領域。比如對駕駛員進行疲勞監(jiān)測、心理健康評估和治療、監(jiān)測運動員的大腦活動優(yōu)化訓練計劃,以及兒童的注意力訓練,睡眠質(zhì)量監(jiān)測等,都是腦機接口技術的大眾消費場景。

  實際上,腦機接口已經(jīng)開始作為常規(guī)康復項目服務大眾患者。今年3月,國家醫(yī)保局發(fā)布《神經(jīng)系統(tǒng)醫(yī)療服務價格項目立項指南》,其中專門為腦機接口新技術單獨立項,設立了非侵入式腦機接口適配費、侵入式腦機接口植入費、取出費等價格項目。湖北、浙江等地醫(yī)保局相繼發(fā)布當?shù)啬X機接口醫(yī)療服務價格。

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元思科技推出小于100克的腦電采集設備

  三年《行動計劃》 助技術落地應用

  賽迪顧問今年2月發(fā)布的《中國腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢》顯示,2024年我國腦機接口市場規(guī)模達32億元,增長率為18.8%。預計到2027年,我國腦機接口市場規(guī)模達到55.8億元,增長率為20%。

  山東在發(fā)展該產(chǎn)業(yè)方面基礎如何?

  王文愷認為,山東有產(chǎn)業(yè)基礎優(yōu)勢?!皟?yōu)勢就在于產(chǎn)業(yè)集群,各行各業(yè)比較豐富,尤其是工業(yè)制造業(yè),這也是我們落地在青島的重要原因。”在王文愷看來,產(chǎn)業(yè)豐富就意味著潛在的應用場景多,有利于腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

  發(fā)展腦機接口產(chǎn)業(yè),還需要更多突破。冷建材認為,山東應多培育能夠起引領作用的龍頭企業(yè),加大高端人才的招引,同時需要更多風險投資和耐心資本助力相關科研成果的轉(zhuǎn)化。

  今年5月,《山東省腦機接口產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新行動計劃(2025-2027年)》出臺?!缎袆佑媱潯凡渴饘嵤┗A前沿研究策源、關鍵共性技術突破、創(chuàng)新平臺領航、產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)集聚、場景融合應用創(chuàng)設、產(chǎn)業(yè)生態(tài)助推等六大行動16項具體任務,推進腦機接口產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新。

  根據(jù)《行動計劃》,到2027年,山東將在腦機接口領域突破20項左右基礎前沿和關鍵核心技術,培育30家左右自主創(chuàng)新能力強的科技型中小企業(yè),引育2-3個高水平人才團隊,依托科教資源富集區(qū)域打造1-2個專業(yè)化孵化園區(qū),推動腦機接口創(chuàng)新技術和產(chǎn)品在醫(yī)療、工業(yè)、康養(yǎng)、教育、娛樂等領域的落地應用。

  當“意識”能夠轉(zhuǎn)化為可傳輸、可解讀的“數(shù)字信號”,腦機接口在掀起生產(chǎn)力變革的同時,也帶來倫理和數(shù)據(jù)安全等問題。

  采訪中,受訪專家們還建議,在開展技術突破的同時,也應制定相關的倫理和法律規(guī)范,確保腦機接口產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

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