探索脑机接口技术的产业化方向: 与主动康复应用相结合
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自马斯克的Neuralink项目进入公众视线以来,对于脑机接口这一黑科技的关注度不断提高。在科技强国的今天,脑机接口技术得到长足进步和飞速发展,成为全球关注的热点技术。
作为脑科学领域的前沿科技,脑机接口技术与康复已经产生了“化学反应”,持续加重的老龄化和高发的脑疾病等问题给脑机接口技术带来巨大市场需求,尤其是在神经康复方面,脑机接口技术已经被证明了是一种更为有效的康复利器。此外多国在政策上积极鼓励该技术发展,并因与军事应用密切相关而被提升至国家战略性技术地位。
2022年10月28日,由芯原科技主导的首届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛成功召开。在论坛当天的“脑机接口和医疗机器人”主题的圆桌讨论中中,芯原股份创始人、董事长戴伟民博士等行业大咖进行了非常有价值的分享。
脑机接口最先落地方向:严肃医疗、大健康和辅助生活领域
在脑机接口领域,我国也有诸多科研机构和企业取得成果突破。产学研的紧密结合加快了成果落地步伐和产品迭代速度。医疗领域仍是当前脑机接口最大应用落脚点。随着脑机接口技术的日益成熟,有望在医疗健康、游戏娱乐、精神状态监测、教育、智能生活等领域率先落地普及应用。
据术理创新集团创始人、董事长王薇分享,脑机接口目前在几个应用方向上的进展较为突出。
第一是在严肃医疗领域,脑机接口完全可以解决到近的医疗方法手段不能解决的问题。像神经外科、神经内科康复科针对这些病患解决的一些临床问题:中枢神经损伤运动障碍;中枢神经损伤脑卒中、脑肿瘤、神经发育造成的脑功能不健全;小孩子的自闭症、多动症;以及大量的精神类疾病;老年痴呆等。
第二是在大健康消费领域,针对一些潜在的健康性问题,脑机接口技术大有可为。例如当前面对睡眠障碍的问题,常规诊断都是开一些口服药进行放松的治疗。而通过脑机接口技术,可以对脑电波进行调节,从而改善睡眠质量。这是一个消费性领域,患者居家就可以完成治疗。
第三个是在辅助生活领域,让我们的生活更加健康。例如在驾驶辅助系统中,可以通过脑机接口技术,获取驾驶员的精神状态,在其疲惫的时候进行适当提醒。在儿童教育上,针对多动症等注意力不集中的小朋友,可以在其能够接受的范围内,适当进行脑机监控的反馈,来提高起注意力。
另外在娱乐游戏方面,其实元宇宙高端的境界就是脑机元宇宙。脑机技术可以在游戏当中增加更多的维度,在深度广度当中感受到游戏的沉浸性、可玩性。元宇宙的未来可能会真正的进入脑机元宇宙的世界。
非(半)侵入式脑机接口有望率先实现产业化
从目前的科技水平来看,脑机接口在侵入式和非侵入式两种技术路径分别朝向不同类型应用场景发展,在一定时期内仍将并存和相互结合。针对侵入式和非侵入式,何种技术更有可能快速进入市场应用,浙江迈联医疗科技有限公司CEO 崔正哲、深圳睿瀚医疗科技有限公司CEO 王晶、术理创新集团创始人、董事长王薇、中国科学院深圳先进技术研究院中心主任、监审处处长王磊进行了精彩的分享。
据崔正哲分享,在康复领域,非植入式的脑机接口技术更符合主动康复的原则,有着更好的应用前景。植入式虽然精度远高于非植入式,但是实际应用当中,很多应用场景并不需要那么高的精度:比方说康复训练,还有人体的机能增强,大脑功能的增强等。康复训练是一个长期满足的过程,非植入式是一个非常理想应用的工具。
而且植入式还会面临着伦理审批的问题,需要经过漫长的审批过程。所以非常难以实现具备一定规模的人体植入式实验治疗,在人群中进行超大规模的应用就更无从谈起。由于大脑的复杂性,植入式可能会带来非常大的风险,因此目前的植入式研究更多是从单点的研究做起。
王薇也表示,从产业发展和术理自己的产品的结构导向来看,更倾向于非植入式脑机接口率先实现产业化。
王晶更看好介入式的脑机接口技术,因此这种技术能够兼顾时间分辨率跟精确性。局限在于空间的分辨率没有那么高。目前能够看到的方案里面植入电极数量最多只有16个,电极已经缩小到了500个微米。未来如果能够有所突破,在狭小的空间里植入更多电极,那么介入式的前景将会更为可观。
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虽然现在脑机接口技术的热度很高,不同的技术路线也很多,但离产业化仍有着不小的距离。“脑机接口不能一山看着一山高,还是要踏踏实实把产业化先做起来,我们再往后面考虑后面的事情。”崔正哲分享到。