2022年腦機(jī)接口行業(yè)研究報(bào)告：關(guān)注提升場(chǎng)景落地技術(shù)迭代

關(guān)注提升，場(chǎng)景落地，技術(shù)迭代—2022年腦機(jī)接口行業(yè)研究報(bào)告2022年10月行業(yè)摘要01

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>各方關(guān)注，行業(yè)未來(lái)發(fā)展可期世界各國(guó)相繼提出腦計(jì)劃研究，中國(guó)腦計(jì)劃將腦機(jī)融合列為研究重點(diǎn)，腦機(jī)接口技術(shù)是當(dāng)前各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的下一個(gè)主戰(zhàn)場(chǎng)，當(dāng)前發(fā)展已進(jìn)入應(yīng)用試驗(yàn)階段。行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模大，以非侵入式腦機(jī)和醫(yī)療場(chǎng)景應(yīng)用為主，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)企業(yè)多處于融資早期階段，且以非侵入式企業(yè)居多。技術(shù)實(shí)現(xiàn)患者疾病治療和健康改善腦機(jī)接口技術(shù)功效多，當(dāng)前主要應(yīng)用在醫(yī)療健康領(lǐng)域。目前基于神經(jīng)調(diào)控的腦機(jī)接口已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，同時(shí)可以幫助患者進(jìn)行主動(dòng)的康復(fù)訓(xùn)練以及控制外部設(shè)備，改善肢體障礙患者的生活質(zhì)量。一些可穿戴的腦機(jī)接口產(chǎn)品，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)健康消費(fèi)類場(chǎng)景的應(yīng)用。關(guān)注腦機(jī)接口兩大技術(shù)路徑侵入式腦機(jī)接口的植入體技術(shù)越發(fā)成熟，但侵入式技術(shù)仍面臨長(zhǎng)期穩(wěn)定記錄大規(guī)模信號(hào)的挑戰(zhàn)，國(guó)內(nèi)已有企業(yè)通過(guò)研發(fā)新材料、新植入方式及新制造技術(shù)解決；非侵入式技術(shù)信號(hào)采集電極需兼顧電特性/舒適性/便捷性三大特點(diǎn)，同時(shí)腦電信號(hào)的信息傳輸率決定了腦機(jī)接口系統(tǒng)的性能，此外通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)可以提升系統(tǒng)交互的自然性。>03淺談腦機(jī)接口未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)04

>應(yīng)用端：腦機(jī)技術(shù)將從原來(lái)的以電為主，轉(zhuǎn)為多模態(tài)聯(lián)合應(yīng)用，同時(shí)也可以成為大數(shù)據(jù)與算法驅(qū)動(dòng)的智能數(shù)字療法，隨著技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)意念控制等下一代人機(jī)交互的方式也將成為現(xiàn)實(shí)。技術(shù)端：微創(chuàng)式的腦機(jī)接口技術(shù)可為患者打開(kāi)一扇新的窗口，同時(shí)柔性腦機(jī)接口，是未來(lái)腦機(jī)技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向，此外腦機(jī)技術(shù)發(fā)展將從經(jīng)典腦機(jī)接口到腦機(jī)交互再到腦機(jī)智能的技術(shù)演變。目錄CONTENTSPart01各方關(guān)注，行業(yè)未來(lái)發(fā)展可期

世界各國(guó)腦計(jì)劃風(fēng)氣云涌，美國(guó)技術(shù)暫時(shí)領(lǐng)先

中國(guó)腦計(jì)劃底層布局完善，腦機(jī)融合列為研究重點(diǎn)

腦機(jī)接口：生物技術(shù)和信息技術(shù)融合的下一個(gè)主戰(zhàn)場(chǎng)

腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展當(dāng)前正處于應(yīng)用試驗(yàn)階段

行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模大，以非侵入式技術(shù)及醫(yī)療場(chǎng)景應(yīng)用為主

國(guó)內(nèi)行業(yè)融資事件數(shù)迎來(lái)爆發(fā)，企業(yè)多處于融資早期階段

侵入式技術(shù)壁壘較高，國(guó)內(nèi)布局非侵入式技術(shù)企業(yè)占比大全球各國(guó)腦計(jì)劃風(fēng)起云涌，美國(guó)技術(shù)暫時(shí)領(lǐng)先

理解大腦的結(jié)構(gòu)與功能是21世紀(jì)最具挑戰(zhàn)性的前沿科學(xué)問(wèn)題，有著廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)世界多國(guó)相繼提出基于腦科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和信息科學(xué)相結(jié)合的人類腦計(jì)劃，搶占全球科技競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略高地。

美國(guó)作為全球科技創(chuàng)新的領(lǐng)導(dǎo)者，對(duì)于腦科學(xué)研究較早且投入較大，在腦科學(xué)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域技術(shù)暫時(shí)領(lǐng)先。BRAIN計(jì)劃2.0&BRAIN計(jì)劃

?

工具的開(kāi)發(fā)和使用在技術(shù)工具開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)向技術(shù)集成和大腦新發(fā)現(xiàn)?美國(guó)歐盟BRAIN20252013年1億美元

?

獲取神經(jīng)系統(tǒng)及相關(guān)疾病的基礎(chǔ)知識(shí)2020年>5億美元HBPHBPSGA2?

開(kāi)發(fā)大腦模擬?

模擬大腦功能?

把神經(jīng)科學(xué)的計(jì)算模型用于計(jì)算機(jī)技術(shù)?

開(kāi)發(fā)先進(jìn)的ICT技術(shù)2013年起3年8800萬(wàn)歐元10年10億歐元Brain/MINDS

?

基于狨猴大腦的基礎(chǔ)、

Brain/MINDS（2014年30億日元）

技術(shù)、臨床研究

Beyond?

研究范圍擴(kuò)展到人類日本和非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物BrainCanadaFoundation?

理解大腦的工作模式，輔助推動(dòng)CanadianBrain

?

理解大腦機(jī)制，處理健康挑戰(zhàn)，構(gòu)建人工智能加拿大韓國(guó)大腦疾病的預(yù)防、診斷和治療ResearchStrategy加快政策、社會(huì)、健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?（6年1億加元）腦科學(xué)研究推進(jìn)計(jì)劃（2008-2017）?

重大神經(jīng)疾病、腦技韓國(guó)腦科學(xué)計(jì)劃?

4個(gè)技術(shù)主題+4個(gè)研究生態(tài)主題?

神經(jīng)倫理學(xué)制度、教育與宣傳術(shù)與信息技術(shù)融合（5年3400億韓元）（10年1.5萬(wàn)億美元）“腦科學(xué)與類腦研究”被列為“十三五”規(guī)劃重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目和工程之一?

“十四五”規(guī)劃，明確一體兩翼的戰(zhàn)略布局?

科技創(chuàng)新2030“腦科學(xué)與類腦研究”重大項(xiàng)目中國(guó)2011201320172021資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院中國(guó)腦計(jì)劃底層布局完善，腦機(jī)融合列為研究重點(diǎn)

中國(guó)腦計(jì)劃以腦認(rèn)知的神經(jīng)基礎(chǔ)為主體，以腦疾病的診治及腦機(jī)智能技術(shù)為兩翼開(kāi)展底層布局，從認(rèn)識(shí)腦、保護(hù)腦、模擬腦三個(gè)方面開(kāi)展腦科學(xué)與類腦研究，形成“一體兩翼”的完善戰(zhàn)略布局。

國(guó)家“十四五”規(guī)劃部署五項(xiàng)研究重點(diǎn)領(lǐng)域，其中腦機(jī)融合納入重點(diǎn)技術(shù)研究范疇；2021年，我國(guó)正式啟動(dòng)了百億級(jí)的科技創(chuàng)新2030重大項(xiàng)目“腦科學(xué)與類腦研究”，當(dāng)前中國(guó)腦計(jì)劃研究已進(jìn)入實(shí)際落地階段?？萍紕?chuàng)新2030“腦科學(xué)與類腦研究”重大項(xiàng)目“十四五”規(guī)劃的一體兩翼戰(zhàn)略布局和五項(xiàng)研究重點(diǎn)部署???了解大腦對(duì)外界環(huán)境的感官認(rèn)知對(duì)人類及非人靈長(zhǎng)類自我意識(shí)的認(rèn)知對(duì)語(yǔ)言的認(rèn)知，用以研究人工智能技術(shù)腦認(rèn)知的神經(jīng)基礎(chǔ)腦疾病診治腦認(rèn)知原理腦機(jī)智能技術(shù)??攻克孤獨(dú)癥、抑郁癥、老年癡呆癥等疾病是首要目標(biāo)亟須在診斷和治療上有所突破、形成各類新型醫(yī)療產(chǎn)業(yè)探索、治療大腦疾病一體兩翼臨床和社區(qū)隊(duì)列數(shù)據(jù)認(rèn)早

知期

相診

關(guān)斷

重與

大干

腦預(yù)

疾病臨認(rèn)神床和社區(qū)隊(duì)列數(shù)據(jù)早

知期

相診

關(guān)斷

重與

大干

腦預(yù)

疾病腦智發(fā)育研究腦研究創(chuàng)新經(jīng)

認(rèn)環(huán)

知路

功研

能究技術(shù)平臺(tái)和樣本庫(kù)和樣本庫(kù)?利用腦科學(xué)研究來(lái)推動(dòng)類腦人工智能、類腦計(jì)算、腦機(jī)接口等與人工智能相關(guān)的新技術(shù)的發(fā)展，主要依賴仿腦計(jì)算和腦機(jī)接口關(guān)鍵領(lǐng)域類腦科學(xué)腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜制腦智發(fā)育及類腦計(jì)算五項(xiàng)研究重點(diǎn)腦重大疾病機(jī)理與干預(yù)腦認(rèn)知原理解析腦機(jī)融合腦健康和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)類腦人工智能產(chǎn)業(yè)介觀全腦神經(jīng)連接圖譜資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院腦機(jī)接口：生物技術(shù)和信息技術(shù)融合的下一個(gè)主戰(zhàn)場(chǎng)

2018年11月19日，美國(guó)商務(wù)部工業(yè)和安全局”針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品的出口方案”中，羅列了14類“新興和基礎(chǔ)技術(shù)”進(jìn)行出口

2021年10月26日，美國(guó)商務(wù)部工業(yè)和安全局發(fā)布預(yù)通知將腦機(jī)接口定為對(duì)美國(guó)國(guó)家安全至關(guān)重要的潛在新興和基礎(chǔ)技術(shù)，需對(duì)其適當(dāng)?shù)某隹凇⒃俪隹诤娃D(zhuǎn)讓（國(guó)內(nèi)），其中腦機(jī)接口技術(shù)位列第11位。。美國(guó)商務(wù)部腦機(jī)接口技術(shù)文件腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展當(dāng)前正處于應(yīng)用試驗(yàn)階段

腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展可以劃分學(xué)術(shù)探索階段、科學(xué)論證階段和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)階段。全球腦機(jī)接口行業(yè)發(fā)展歷程分析學(xué)術(shù)探索階段：此階段主要集中于腦科學(xué)的研究，還尚未形成對(duì)腦機(jī)接口的統(tǒng)一認(rèn)知?？茖W(xué)論證階段：此階段已形成對(duì)腦機(jī)接口的初步認(rèn)知，國(guó)家力量首次介入，并擁有了行業(yè)的國(guó)際性會(huì)議，聚集了大批有豐富經(jīng)驗(yàn)與理論基礎(chǔ)的研究者，通過(guò)大量試驗(yàn)論證科學(xué)結(jié)論。應(yīng)用試驗(yàn)階段：在大量科學(xué)論證試驗(yàn)后，各類腦機(jī)接口技術(shù)路線與方法不斷成熟，理論成果逐步向商業(yè)化落地，美國(guó)、歐盟、中國(guó)等紛紛開(kāi)展相關(guān)研究工作，并已取得一定的成效，2004年，BrainGate實(shí)現(xiàn)侵入式治療癱瘓病人。

1924年，德國(guó)精神科醫(yī)生漢斯·貝格爾在一名顱骨缺陷的病人頭皮上記錄到了電流計(jì)鏡面的微小振動(dòng)，首次記錄到腦電波。

2005年，Wyrwicka和Sterman首次進(jìn)行了控制動(dòng)物大腦信號(hào)的嘗試。

1970年，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）

2008年，匹茨堡大學(xué)利用腦機(jī)接口技術(shù)讓猴子操作機(jī)械臂進(jìn)行自我投食，標(biāo)志著生開(kāi)始組建團(tuán)隊(duì)研究腦機(jī)接口技術(shù)。物大腦可直接與外部設(shè)備相連。

1968年，Wyrwicka和Sterman首次進(jìn)行了控制動(dòng)物大腦信號(hào)的嘗試。

1973年，首篇以“腦計(jì)算機(jī)通訊”命名（brain-

2009年，美國(guó)南加州大學(xué)研制出能夠模擬海馬體功能的神經(jīng)芯片。

2014年，巴西世界杯截肢殘疾者憑借腦機(jī)接口和機(jī)械外骨骼開(kāi)出第一球.computercommunication）的論文發(fā)表。

1978年，WilliamDobelle在一位男性盲人Jerry的視覺(jué)皮層植入了68個(gè)電極的陣列，并成功制造了光幻視（Phosphene）。

1969年，研究員埃伯哈德·費(fèi)茲（EberhardFetz）將猴子大腦中的一個(gè)神經(jīng)元連接到了放在它面前的一個(gè)儀表盤(pán)。當(dāng)神經(jīng)元被觸發(fā)的時(shí)候，儀表盤(pán)的指針會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

2016年，斯坦福大學(xué)神經(jīng)往兩只猴子大腦內(nèi)植入了腦機(jī)接口，通過(guò)訓(xùn)練，其中一只猴子創(chuàng)造了新的大腦控制打字的記錄。

1998年，PhilipKennedy和RoyBakay以侵入式腦機(jī)接口協(xié)助腦干中風(fēng)患者控制電腦光標(biāo)，布朗大學(xué)同年實(shí)現(xiàn)電腦芯片和人腦連接的BrainGate技術(shù)。

2017年，F(xiàn)acebook通過(guò)試驗(yàn)，首次實(shí)現(xiàn)人意念打字的行為。

2020年，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)首次植入式腦機(jī)接口技術(shù)新突破，協(xié)助七旬老人用意念喝可樂(lè)。

2021年，Neuralink公司演示了他們?nèi)绾问??主研發(fā)的傳感器硬件和?腦植?來(lái)記

1999年，在美國(guó)舉行了第一屆國(guó)際腦機(jī)接口會(huì)議，錄?只9歲的獼猴（名為Pager）在屏幕上玩游戲Pong。來(lái)自22個(gè)研究團(tuán)隊(duì)約50名參會(huì)者參加此次會(huì)議。

2022年，馬斯克表示已經(jīng)將自己的大腦上傳到云端，并與自己的虛擬版本交談過(guò)。學(xué)術(shù)探索階段（1924-1969）科學(xué)論證階段（1970-2003）應(yīng)用試驗(yàn)階段（2004-至今）資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模大，以非侵入式技術(shù)和醫(yī)療場(chǎng)景應(yīng)用為主

2020年全球腦機(jī)接口的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到14.6億美元，預(yù)計(jì)到2027年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)36億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為14%，行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模大，增速快，腦機(jī)接口行業(yè)未來(lái)具有很大發(fā)展空間。

2020年，非侵入式腦機(jī)接口占腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模的86%。目前，受到腦機(jī)接口技術(shù)和倫理、安全等因素的制約，無(wú)論是各國(guó)科研院所還是企業(yè)，研究重點(diǎn)都側(cè)重非侵入式腦機(jī)接口；當(dāng)前腦機(jī)接口技術(shù)主要應(yīng)用于醫(yī)療及健康保健場(chǎng)景，數(shù)據(jù)顯示2020年腦機(jī)接口在醫(yī)療領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模占比達(dá)62%。全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)，2019-2027年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模細(xì)分，2020年單位：[億美元]全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模2019-2027年年復(fù)合增長(zhǎng)率14.7%40353025201510514%38%62%86%非侵入式腦機(jī)接口其他領(lǐng)域

醫(yī)療領(lǐng)域0侵入式+部分侵入式腦機(jī)接口201920202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E全球腦機(jī)接口市場(chǎng)規(guī)模資料：公開(kāi)資料，頭豹，蛋殼研究院國(guó)內(nèi)行業(yè)融資事件數(shù)迎來(lái)爆發(fā)，企業(yè)多處于融資早期階段

腦機(jī)接口行業(yè)融資事件爆發(fā)，資本加速布局。馬斯克的Neuralink公司致力于腦機(jī)接口技術(shù)的研究，近年來(lái)發(fā)布多項(xiàng)研究成果引發(fā)社會(huì)廣泛關(guān)注，使得腦機(jī)接口從實(shí)驗(yàn)室被推向了公眾視野，成為當(dāng)下投資熱點(diǎn)。2021年是國(guó)內(nèi)融資事件近年來(lái)最高達(dá)18起，2022年上半年仍有9起融資事件，表明投資機(jī)構(gòu)正加速對(duì)腦機(jī)行業(yè)的投資布局。

融資早期輪次的企業(yè)占比81%，產(chǎn)業(yè)孕育發(fā)展中。從國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口企業(yè)融資事件輪次分布看，A輪及以前占比高達(dá)81%，企業(yè)多處于融資早期階段，說(shuō)明整個(gè)BCI行業(yè)尚處起步期，行業(yè)成熟度及商業(yè)化程度較低，未來(lái)發(fā)展?jié)摿Υ?。?guó)內(nèi)BCI企業(yè)融資事件數(shù)，2015-2022H1國(guó)內(nèi)BCI企業(yè)融資輪次分布，截止2022年6月30日20181614185%14%27%121010899998764254%020152016201720182019202020212022H1天使輪

A輪

B輪

C輪及以后企業(yè)融資事件數(shù)資料：動(dòng)脈橙數(shù)據(jù)庫(kù)，蛋殼研究院侵入式技術(shù)壁壘較高，國(guó)內(nèi)布局非侵入式技術(shù)企業(yè)占比大

侵入式技術(shù)壁壘較高：侵入式技術(shù)通常需要進(jìn)行開(kāi)顱手術(shù)，將電極植入到大腦皮層采集腦電信號(hào)，但也極易引發(fā)人體的排異反應(yīng)；非侵入式設(shè)備只需要用電極連接頭皮來(lái)獲取信號(hào)，對(duì)人體傷害較小，技術(shù)難度較低。

國(guó)內(nèi)布局非侵入式技術(shù)企業(yè)占比大：2015-2022H1年國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口行業(yè)獲得融資的企業(yè)共37家，其中僅4家企業(yè)布局侵入式技術(shù)且獲得融資，89%企業(yè)均采用非侵入技術(shù)切入腦機(jī)接口賽道。腦機(jī)接口工作方式腦機(jī)接口分類，按接入方式信號(hào)獲取信號(hào)獲取信號(hào)獲取侵入式腦機(jī)接口通常直接植入到大腦的灰質(zhì)，因此可獲侵入式信號(hào)處理得質(zhì)量較高的神經(jīng)信號(hào)。其缺點(diǎn)是容易引發(fā)免疫反應(yīng)和愈傷組織，進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)信號(hào)質(zhì)量的衰退。信號(hào)獲取腦電采集特征提取分類判斷信號(hào)輸出/執(zhí)行非侵入式接口不進(jìn)入大腦，如使用腦電帽。但由于顱骨對(duì)神經(jīng)信號(hào)的衰減作用和對(duì)神經(jīng)元發(fā)出的電磁波的分散和模糊效應(yīng)，使得信號(hào)分辨率不高。非侵入式設(shè)備指令國(guó)內(nèi)BCI融資企業(yè)數(shù)，2015-2022H1觸發(fā)反饋信號(hào)11%

腦機(jī)接口的工作流程包括腦電信號(hào)的采集和獲取、信號(hào)處理（特征提取和分類判斷）、信號(hào)的輸出和執(zhí)行，最終再將信號(hào)反饋給大腦。

信號(hào)采集：使用傳感器，如腦電帽采集大腦信號(hào)。

信號(hào)處理：主要包括信號(hào)處理、特征工程、分類回歸三個(gè)步驟。

信號(hào)的輸出和執(zhí)行：根據(jù)腦信號(hào)的含義向外界設(shè)備發(fā)送指令，以完成使用者意圖。89%侵入式企業(yè)

非侵入式企業(yè)資料

：公開(kāi)資料，動(dòng)脈橙數(shù)據(jù)庫(kù)，蛋殼研究院目錄CONTENTSPart02技術(shù)實(shí)現(xiàn)患者疾病治療和健康改善

腦機(jī)接口技術(shù)功效多，當(dāng)前主要應(yīng)用于醫(yī)療健康領(lǐng)域

基于神經(jīng)調(diào)控的腦機(jī)接口聚焦疾病治療，已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化

改變傳統(tǒng)康復(fù)手段，可幫助神經(jīng)受損患者實(shí)現(xiàn)主動(dòng)康復(fù)

非侵入式可穿戴產(chǎn)品，已實(shí)現(xiàn)健康消費(fèi)類場(chǎng)景的應(yīng)用

實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制，改善肢體運(yùn)動(dòng)障礙患者生活質(zhì)量腦機(jī)接口技術(shù)功效多，當(dāng)前主要應(yīng)用于醫(yī)療健康領(lǐng)域

腦機(jī)接口技術(shù)的功效可以歸結(jié)為（監(jiān)測(cè)/替代/改善恢復(fù)/增強(qiáng)/補(bǔ)充），對(duì)應(yīng)的應(yīng)用方向主要有醫(yī)療健康、娛樂(lè)、智能家居、軍事和其他，其中醫(yī)療健康是當(dāng)前最主要且最接近商業(yè)化的領(lǐng)域。腦機(jī)接口技術(shù)功效分類腦機(jī)接口應(yīng)用場(chǎng)景醫(yī)療健康123醫(yī)療健康領(lǐng)域是腦機(jī)接口最初、最直接和最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，也是目前最接近商業(yè)化的應(yīng)用領(lǐng)域娛樂(lè)改善、恢復(fù)增強(qiáng)

補(bǔ)充監(jiān)測(cè)

替代可以用意念來(lái)控制虛擬現(xiàn)實(shí)界面的菜單導(dǎo)航和選項(xiàng)控制，極大豐富了游戲內(nèi)涵并提升了游戲體驗(yàn)智能家居可類似于遙控器，幫助人們用意念控制開(kāi)關(guān)燈及開(kāi)關(guān)門(mén)等，進(jìn)一步可以控制家庭服務(wù)機(jī)器人

監(jiān)測(cè)：使用腦機(jī)接口系統(tǒng)監(jiān)測(cè)部分人體意識(shí)狀態(tài)軍事

替代：系統(tǒng)的輸出可以取代由于損傷或疾病而喪失的自然輸出

改善/恢復(fù)：針對(duì)康復(fù)領(lǐng)域，改善某種疾病的癥狀或恢復(fù)某種功能

增強(qiáng)：主要是針對(duì)健康人而言，實(shí)現(xiàn)機(jī)能的提升和擴(kuò)展

補(bǔ)充：主要針對(duì)控制領(lǐng)域，增加腦控方式，作為傳統(tǒng)單一控制方45腦機(jī)接口系統(tǒng)可以協(xié)助操控各類無(wú)人裝備，代替人類戰(zhàn)士深入危險(xiǎn)地區(qū)或高危場(chǎng)合執(zhí)行任務(wù)其他主要針對(duì)健康人群的“增強(qiáng)”和“補(bǔ)充”，實(shí)現(xiàn)機(jī)能的擴(kuò)展。如監(jiān)測(cè)疲勞狀態(tài)及學(xué)生注意力等法的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)多模態(tài)控制資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院基于神經(jīng)調(diào)控的腦機(jī)接口聚焦疾病治療，已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化

神經(jīng)調(diào)控是腦機(jī)接口信號(hào)閉環(huán)中向大腦寫(xiě)入信號(hào)的過(guò)程，通過(guò)不同類別信號(hào)的刺激，可以改善和治療一些神經(jīng)系統(tǒng)的疾病狀態(tài)。當(dāng)前，基于電、聲、光、磁刺激神經(jīng)調(diào)控的腦機(jī)接口已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，從人工耳蝸，到腦深部電刺激再到經(jīng)顱磁刺激和近紅外功能成像，未來(lái)可以期待擴(kuò)展到其他疾病的改善或治療。神經(jīng)調(diào)控的類別腦深部電刺激（DBS）人工耳蝸經(jīng)顱磁刺激（TMS）近紅外功能成像（fNIR）

腦深部電刺激（DBS）治療可以實(shí)現(xiàn)治療帕金森等神經(jīng)退行性疾病，患者疾病狀態(tài)顯著改善，當(dāng)前腦起搏器已進(jìn)入市場(chǎng)廣泛的應(yīng)用階段，未來(lái)可期待在成癮和強(qiáng)迫癥等精神疾病的領(lǐng)域應(yīng)用。

人工耳蝸是一種電子裝置，由體外言語(yǔ)處理器將聲音轉(zhuǎn)換為一定編碼形式的電信號(hào)，通過(guò)植入體內(nèi)的電極系統(tǒng)直接興奮聽(tīng)神經(jīng)來(lái)恢復(fù)或重建聾人的聽(tīng)覺(jué)功能。未來(lái)可期待完全植入的人工耳蝸。

經(jīng)顱磁刺激（TMS）具有副作用小、安全性高、無(wú)痛苦、不易成癮、不會(huì)影響認(rèn)知功能等優(yōu)勢(shì)，可以用于治

療

抑郁癥，以及對(duì)腦卒中所致的言語(yǔ)功能障礙、吞咽障礙、認(rèn)知功能障礙等。近紅外功能成像（fNIR)裝置能夠?qū)θX同步檢測(cè)，內(nèi)置智能分析引擎，多病種臨床單檢查準(zhǔn)確、方便、快捷，可在精神疾病、腦功能疾病、腦調(diào)控監(jiān)控和評(píng)估以及腦功能康復(fù)等方面開(kāi)展應(yīng)用。資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院技術(shù)改變傳統(tǒng)康復(fù)手段，可幫助神經(jīng)受損患者實(shí)現(xiàn)主動(dòng)康復(fù)

腦機(jī)接口技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)患者腦電狀態(tài)，通過(guò)訓(xùn)練調(diào)控大腦信號(hào)，影響皮質(zhì)活動(dòng)，從而使患者鍛煉大腦神經(jīng)，提高其功能性和連接性，實(shí)現(xiàn)了患者“意念控制”下的主被動(dòng)協(xié)同康復(fù)訓(xùn)練。打破了傳統(tǒng)康復(fù)方式被動(dòng)且單一的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)患者意念控制下的主動(dòng)康復(fù)，顯著提升康復(fù)治療效果。?

針灸治療?

手法訓(xùn)練?

鏡像訓(xùn)練?

牽引式康復(fù)機(jī)器人?

穿戴式康復(fù)機(jī)器人?

氣動(dòng)式康復(fù)機(jī)器人?

VR康復(fù)機(jī)器人?

手部康復(fù)腦機(jī)接口?

上肢康復(fù)腦機(jī)接口?

下肢康復(fù)腦機(jī)接口?

四肢聯(lián)動(dòng)腦機(jī)接口?

強(qiáng)制關(guān)節(jié)活動(dòng)人工被動(dòng)訓(xùn)練，費(fèi)時(shí)，低效機(jī)器人被動(dòng)訓(xùn)練，節(jié)約成本腦機(jī)主動(dòng)訓(xùn)練，提升康復(fù)效果傳

統(tǒng)

康

復(fù)

時(shí)

代機(jī)

器

人

康

復(fù)

時(shí)

代腦

機(jī)

接

口

康

復(fù)

時(shí)

代腦機(jī)康復(fù)產(chǎn)品腦控手部康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)外骨骼康復(fù)機(jī)器人外骨骼康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)智能康復(fù)機(jī)器人資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院不同功能的可穿戴產(chǎn)品，已實(shí)現(xiàn)部分消費(fèi)類場(chǎng)景的應(yīng)用

當(dāng)前，針對(duì)非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出各種可穿戴設(shè)備，可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)用戶的腦電狀態(tài)。基于不同的用戶需求，已經(jīng)可以幫助進(jìn)行日常解壓、小孩專注力提升及睡眠障礙人群進(jìn)行改善，在一些場(chǎng)景已經(jīng)實(shí)現(xiàn)消費(fèi)端的應(yīng)用，未來(lái)可期待擴(kuò)展到更多的健康消費(fèi)場(chǎng)景。消費(fèi)類場(chǎng)景的應(yīng)用正念舒壓腦電設(shè)備Focus專注力提升系統(tǒng)睡眠產(chǎn)品「SleepUp」

設(shè)備實(shí)時(shí)記錄腦電數(shù)值配以場(chǎng)景化音視頻反饋，當(dāng)下?tīng)顟B(tài)可聽(tīng)可見(jiàn)；同時(shí)基于腦電數(shù)據(jù)分析訓(xùn)練全程的正念狀態(tài)，記錄追蹤成長(zhǎng)過(guò)程，也可以根據(jù)個(gè)性化需求，推薦專屬訓(xùn)練課程，幫助養(yǎng)成科學(xué)舒壓習(xí)慣。

采用國(guó)際廣泛應(yīng)用的神經(jīng)反饋訓(xùn)練方法，結(jié)合高精度可穿戴腦電設(shè)備和人工智能深度學(xué)習(xí)算法，幫助孩子進(jìn)行科學(xué)的大腦調(diào)控。通過(guò)測(cè)、訓(xùn)、課閉環(huán)式的訓(xùn)練方案，科學(xué)提升專注力，塑造底層學(xué)習(xí)力。

能夠通過(guò)識(shí)別人體生物腦電波，根據(jù)用戶大腦神經(jīng)信號(hào)狀態(tài)，智能化匹配不同頻段和強(qiáng)度的聲波響應(yīng)。通過(guò)匹配特定特征的聲波，可以誘導(dǎo)大腦神經(jīng)信號(hào)狀態(tài)由興奮狀態(tài)逐步過(guò)渡到抑制和平靜狀態(tài)。資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制，改善肢體運(yùn)動(dòng)障礙患者生活質(zhì)量

非侵入式腦機(jī)接口的智能義肢：通過(guò)人工智能算法處理神經(jīng)-肌肉信號(hào)并結(jié)合內(nèi)置傳感器識(shí)別用戶意圖，實(shí)現(xiàn)“心隨手動(dòng)”及走路跑步隨意切換的狀態(tài)，可為殘障人士創(chuàng)造高品質(zhì)生活。

集成式顱頂半植入BCI產(chǎn)品+高頻腦電信號(hào)處理儀：產(chǎn)品面向明確的適應(yīng)癥如漸凍癥，高位截癱等，腦虎科技將按照醫(yī)療產(chǎn)品的合規(guī)和流程逐步推進(jìn)臨床計(jì)劃，未來(lái)可期待改善這些絕癥患者生活質(zhì)量。集

成

式

顱

頂

半

植

入

B

C

I

產(chǎn)

品智

能

仿

生

腿高

頻

腦

電

信

號(hào)

處

理

儀集成式顱頂半植入BCI產(chǎn)品。有效確保植入后減少病患的不適感,并減少對(duì)日常生活的干擾,易于護(hù)理。高頻腦電信號(hào)處理儀，高通道、高頻采集能力是該產(chǎn)品的核心賣(mài)點(diǎn)。

獨(dú)家剛?cè)峤Y(jié)合電極，與皮膚全程無(wú)縫接觸，確保信號(hào)采集穩(wěn)定，穿戴舒適?；谏疃鹊纳窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)分析，能夠精確的判斷運(yùn)動(dòng)意圖。用于上肢殘障人士。通過(guò)人工智能算法處理神經(jīng)-肌肉信號(hào)并結(jié)合內(nèi)置傳感器識(shí)別用戶意圖從而適應(yīng)不同環(huán)境下穿戴者的步態(tài)，并動(dòng)態(tài)調(diào)整膝關(guān)節(jié)阻尼狀態(tài)。用于下肢殘障人士。資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院目錄CONTENTSPart03關(guān)注腦機(jī)接口兩大技術(shù)路徑

侵入式：新一代腦機(jī)接口植入體技術(shù)正逐步走向成熟

長(zhǎng)期穩(wěn)定的記錄大規(guī)模信號(hào)是侵入式技術(shù)的核心挑戰(zhàn)

新材料、新植入方式和新制造技術(shù)可解決當(dāng)前技術(shù)困境

非侵入式：無(wú)創(chuàng)腦機(jī)電極需兼顧電特性/舒適性/便捷性

腦電信號(hào)的信息傳輸率決定了腦機(jī)接口系統(tǒng)的性能

設(shè)計(jì)訓(xùn)練方式識(shí)別微弱信號(hào)識(shí)別，提升腦機(jī)交互自然性侵入式：新一代腦機(jī)接口植入體技術(shù)正逐步走向成熟

過(guò)去的10-20年間，由于相關(guān)技術(shù)的躍遷帶來(lái)的價(jià)值正在快速推動(dòng)新?代腦機(jī)接?技術(shù)的落地。從人工耳蝸到DBS再到RNS，國(guó)內(nèi)植入體技術(shù)正在逐步成熟。反應(yīng)性神經(jīng)刺激(RNS)腦深部刺激(DBS)人工耳蝸

包括放置在病人顱骨的電刺激儀，大腦皮層的皮質(zhì)帶電極和大腦深部的電極。深部的電極植入到顱內(nèi)可能的癲癇病灶區(qū)，皮質(zhì)帶電極通過(guò)發(fā)送EEG信號(hào)到固定于顱骨的電子設(shè)備，當(dāng)發(fā)現(xiàn)EEG呈一定的癲癇發(fā)作標(biāo)準(zhǔn)，顱骨的電刺激儀將通過(guò)深部電極發(fā)送電刺激到癲癇灶，從而抑制癲癇發(fā)作。

包括一個(gè)脈沖發(fā)生器、一根電極和一根延伸導(dǎo)線。通過(guò)在腦內(nèi)特定的神經(jīng)核團(tuán)植入電極，釋放高頻電刺激,抑制了這些因多巴胺能神經(jīng)元減少而過(guò)度興奮的神經(jīng)元的電沖動(dòng)，減低了其過(guò)度興奮的狀態(tài)，從而減輕帕金森等神經(jīng)疾病癥狀。

一種電子裝置包括體外的聲音處理器及體內(nèi)植入的電極系統(tǒng)。由體外言語(yǔ)處理器將聲音轉(zhuǎn)換為一定編碼形式的電信號(hào)，通過(guò)植入體內(nèi)的電極系統(tǒng)直接興奮聽(tīng)神經(jīng)來(lái)恢復(fù)或重建聾人的聽(tīng)覺(jué)功能。資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院長(zhǎng)期穩(wěn)定的記錄大規(guī)模信號(hào)是侵入式技術(shù)的核心挑戰(zhàn)

如何在最低限度損傷大腦和最大限度利用大腦之間達(dá)到平衡，是腦機(jī)接口技術(shù)的核心挑戰(zhàn)。如何解決植入電極后信號(hào)衰減、如何最大限度避免芯片植入對(duì)大腦的損傷、如何采集更多的神經(jīng)元信號(hào)是侵入式腦機(jī)接口技術(shù)目前面臨的三大核心技術(shù)瓶頸。三大信號(hào)采集挑戰(zhàn)NO.1NO.2NO.3剛性電極信號(hào)不穩(wěn)定植

入

方

式

創(chuàng)

傷

大電

極

通

道

數(shù)

量

低

電極尺寸及力學(xué)性能與腦組織不匹配，導(dǎo)致生物相容性差。傳統(tǒng)的剛性微電極（Utah電極)信號(hào)不穩(wěn)定且引起腦組織的炎癥反應(yīng)。人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)和大腦皮層產(chǎn)生相對(duì)位移，會(huì)不斷的切割神經(jīng)細(xì)胞，容易引起大腦的免疫反應(yīng)，產(chǎn)生膠質(zhì)和瘢痕包裹電極，給信號(hào)采集帶來(lái)挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)植入方式將給大腦帶來(lái)不可逆的創(chuàng)傷，唯一獲FDA批準(zhǔn)的植入式電極（Utah電極)的植入方式是采用小氣錘拍打進(jìn)大腦皮層，對(duì)大腦產(chǎn)生不可逆的損傷?？砷_(kāi)發(fā)新的植入策略來(lái)減少組織損傷，如機(jī)械強(qiáng)度可調(diào)的材料、犧牲層植入法，神經(jīng)介入等方式。

傳統(tǒng)的Utah電極通道數(shù)2*100個(gè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到信號(hào)采集量級(jí)的要求。腦機(jī)接口的摩爾定律根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，以目前BCI技術(shù)以平均7.4年才能使可同時(shí)記錄的神經(jīng)元數(shù)量翻倍的速度計(jì)算，要達(dá)到同時(shí)記錄100萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元需要等到2100年。資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院新材料、新植入方式和新制造技術(shù)可解決當(dāng)前技術(shù)困境

當(dāng)前侵入式腦機(jī)接口技術(shù)面臨電極在體工作壽命短、植入創(chuàng)傷大、信息采集帶寬不足三大技術(shù)困境，針對(duì)侵入式腦機(jī)接口當(dāng)前存在的技術(shù)挑戰(zhàn)，研發(fā)三大關(guān)鍵技術(shù)可以有效解決。三大關(guān)鍵技術(shù)高分子材料超薄柔性電極制備技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)一在體工作壽命短

基于生物相容性佳的材料開(kāi)發(fā)超細(xì)，超薄、超柔神經(jīng)電極，使電極彎曲力度接近神經(jīng)細(xì)胞正常生理伸縮，實(shí)現(xiàn)電極長(zhǎng)期穩(wěn)定在體工作。目前研究的自組裝神經(jīng)流蘇，可實(shí)現(xiàn)與大腦的長(zhǎng)期穩(wěn)定界面，具有高密度、低損傷的特點(diǎn)。解決解決蠶絲蛋白犧牲層/可注射網(wǎng)格狀神經(jīng)電極關(guān)鍵技術(shù)二基于蠶絲蛋白可控講解特性，將電極浸涂蛋白實(shí)現(xiàn)暫時(shí)植入創(chuàng)傷大硬化，植入后蛋白溶解電極恢復(fù)柔性，無(wú)需外加引導(dǎo)裝置，實(shí)現(xiàn)電極微創(chuàng)植入。網(wǎng)格狀神經(jīng)電極通過(guò)針管注射，也可以將柔性神經(jīng)電極植入大腦皮層。生物器件集成電路制造技術(shù)解決信號(hào)采集帶寬不足關(guān)鍵技術(shù)三

充分發(fā)揮生物-信息技術(shù)交叉融合優(yōu)勢(shì)，借鑒集成電路制造工藝，在有限的面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的電極排布密度，大幅度提高神經(jīng)帶寬。資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院非侵入式：無(wú)創(chuàng)腦機(jī)電極需兼顧電特性/舒適性/便捷性

無(wú)創(chuàng)腦電采集電極挑戰(zhàn)：傳統(tǒng)的無(wú)創(chuàng)腦電采集系統(tǒng)是采用濕電極，其電特性良好，但是使用不方便；梳狀干電極使用方便，但界面阻抗較高，使用時(shí)有輕微的痛感，舒適性較差；半干電極可保持濕性接觸，舒適性和電特性適中，當(dāng)下自潤(rùn)濕、新型凝膠等半干電極是研究熱點(diǎn)。無(wú)創(chuàng)腦機(jī)接口電極類型傳統(tǒng)腦電極-濕電極?

需要導(dǎo)電膏配合的濕電極，使用前需要他人輔助，使用后需要清理頭發(fā)腦機(jī)接口電極-半干電極?

半干電極介于干電極與濕電極之間，相對(duì)更受歡迎?

預(yù)置凝膠半干電極可替代導(dǎo)電膏、可以快速、無(wú)殘留的進(jìn)行腦電采集，佩戴舒適腦機(jī)接口電極-干電極?

干電極要與頭皮接觸，必須設(shè)法穿過(guò)頭發(fā)，與頭皮直接接觸?

佩戴所需時(shí)間較長(zhǎng)?

爪式干電極是優(yōu)化的電極結(jié)構(gòu)，可兼顧接觸面積、舒適度和彈性

界面阻抗低，電特性良好

舒適度較好

使用后需清洗，帶來(lái)了極大不方便

界面阻抗低，10-50kΩ

舒適度與濕電極相當(dāng)

凝膠電極便捷性良好，可實(shí)現(xiàn)無(wú)殘留的腦電采集

阻抗大，信噪比低，電特性不佳

壓力大，阻抗減小，舒適度不佳

使用無(wú)殘留，便攜性良好資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院腦電信號(hào)的信息傳輸率決定了腦機(jī)接口系統(tǒng)的性能

腦機(jī)接口采用的范式主要有P300（事件相關(guān)點(diǎn)位）、SSVEP（穩(wěn)態(tài)視覺(jué)誘發(fā)電位）和MI（運(yùn)動(dòng)想象），實(shí)驗(yàn)范式是獲得腦機(jī)接口特征的一些技術(shù)手段，最具挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)是信息的解碼。腦電信號(hào)的編解碼是系統(tǒng)穩(wěn)定的核心，其中信息傳輸率是衡量腦機(jī)接口系統(tǒng)的一個(gè)黃金標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)增加腦機(jī)接口目標(biāo)的數(shù)量、提高分類的正確率以及縮短目標(biāo)識(shí)別時(shí)間，可以提高系統(tǒng)的信息傳輸率，同時(shí)也提高了腦機(jī)接口系統(tǒng)的性能。腦機(jī)系統(tǒng)的工作原理腦電信息傳輸率：ITR腦信號(hào)處理與解碼分類正確率腦信號(hào)預(yù)處理腦信號(hào)特征提取腦活動(dòng)模式識(shí)別與機(jī)器學(xué)習(xí)ITR={log

M+Plog

P+（1-P）log

[(1-P)/(M-1)]}*(60/T)222目標(biāo)數(shù)量目標(biāo)識(shí)別時(shí)間腦信號(hào)采集控制接口外部設(shè)備

增加目標(biāo)數(shù)量ITR

提高分類正確率

縮短目標(biāo)識(shí)別時(shí)間神經(jīng)反饋資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院設(shè)計(jì)訓(xùn)練方式識(shí)別微弱信號(hào)，提升腦機(jī)操控交互的自然性

關(guān)鍵技術(shù)-精辨識(shí)：基于事件相關(guān)電位，針對(duì)難以識(shí)別的微弱信號(hào)，通過(guò)發(fā)現(xiàn)背景腦電空間對(duì)稱性演進(jìn)模式，可以對(duì)背景腦電噪聲增大抑制效果提升，可以實(shí)現(xiàn)亞uV級(jí)極微弱腦電信號(hào)（約0.5uV)的解碼和應(yīng)用，提升腦機(jī)操控交互的自然性。瓶頸?

事件相關(guān)電位淹沒(méi)于背景腦電中，難以高效識(shí)別提取方案效果?

背景腦電噪聲抑制效果提升10dB?通過(guò)設(shè)計(jì)訓(xùn)練方式，探索發(fā)現(xiàn)背景腦電空間對(duì)稱性演進(jìn)模式?

實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)識(shí)別傳統(tǒng)強(qiáng)視覺(jué)刺激，強(qiáng)腦電特征弱視覺(jué)刺激，微弱腦電特征無(wú)感視覺(jué)刺激，極微弱腦電特征交互體驗(yàn)，逐漸增強(qiáng)資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院目錄CONTENTSPart04淺談腦機(jī)接口未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

信息交互手段從原來(lái)的以電為主，轉(zhuǎn)為多模態(tài)聯(lián)合應(yīng)用

腦機(jī)接口技術(shù)可成為大數(shù)據(jù)與算法驅(qū)動(dòng)的智能數(shù)字療法

意念控制等下一代人機(jī)交互場(chǎng)景，可期待變成現(xiàn)實(shí)

微創(chuàng)式腦機(jī)接口技術(shù)，為患者生活改善打開(kāi)一扇新窗口

柔性腦機(jī)接口，是未來(lái)腦機(jī)技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向

將從經(jīng)典腦機(jī)接口到腦機(jī)交互再到腦機(jī)智能的技術(shù)演變信息交互手段從原來(lái)的以電為主，轉(zhuǎn)為多模態(tài)聯(lián)合應(yīng)用

在腦機(jī)接口應(yīng)用領(lǐng)域，由于腦電信號(hào)本身的空間分辨率較差，時(shí)間分辨率較好的特點(diǎn)，腦機(jī)信息交互手段預(yù)計(jì)將從原來(lái)的以電為主，走向電、光、磁、聲等各種手段的綜合，通過(guò)不同交互手段的聯(lián)用，提升了腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用的效果。應(yīng)用端

近紅外腦功能成像技術(shù)測(cè)量大腦皮層的血氧情況，厘米級(jí)的空間分辨率優(yōu)于腦電，可以準(zhǔn)確定位產(chǎn)生腦部活動(dòng)的腦區(qū)。

腦電的時(shí)間分辨率與近紅外腦功能成像的空間分辨率兩者結(jié)合互補(bǔ)，這樣就可以更全面的提供腦功能活動(dòng)的信息。

fNIRS＋EEG聯(lián)用，對(duì)腦科學(xué)研究提供了很好的技術(shù)手段和很大的幫助。

運(yùn)動(dòng)想象、腦機(jī)接口（MI-BCI）和功能性電刺激FES相結(jié)合的MI-BCI-FES康復(fù)訓(xùn)練已成為中風(fēng)治療的熱門(mén)方法，有關(guān)研究表明，MI-BCI-FES相比傳統(tǒng)單一FES對(duì)中風(fēng)康復(fù)治療更為有效。

此外，有關(guān)試驗(yàn)表明使用腦電（EEG)及近紅外（fNIS)同步監(jiān)測(cè)腦功能變化的方法，更加全面的用于評(píng)價(jià)腦部功能的變化。資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院腦機(jī)接口技術(shù)可成為大數(shù)據(jù)與算法驅(qū)動(dòng)的智能數(shù)字療法

在腦機(jī)接口應(yīng)用領(lǐng)域，腦機(jī)接口技術(shù)可實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、精準(zhǔn)化、情感化腦功能健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)與干預(yù)的大規(guī)模人群普惠應(yīng)用，成為大數(shù)據(jù)與算法驅(qū)動(dòng)的智能數(shù)字療法。應(yīng)用端認(rèn)知行為動(dòng)態(tài)化建模感知覺(jué)功能干預(yù)光/聲/VR/AR等感知覺(jué)刺激腦調(diào)控系統(tǒng)感知覺(jué)整合神經(jīng)機(jī)制的定量、智能、交互認(rèn)知行為干預(yù)理論情感行為人機(jī)交互無(wú)創(chuàng)腦機(jī)交互睡眠障礙抑郁焦慮老年癡呆耳鳴聽(tīng)障腦機(jī)交互神經(jīng)反饋系統(tǒng)數(shù)字化認(rèn)知行為訓(xùn)練干預(yù)系統(tǒng)微型化可穿戴監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)重大需求創(chuàng)新理論集成系統(tǒng)資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院意念控制等下一代人機(jī)交互場(chǎng)景，可期待變成現(xiàn)實(shí)

當(dāng)前腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)可以通過(guò)解析大腦里的想法來(lái)幫助患者“打字”交流。在PC時(shí)代，我們通過(guò)鍵盤(pán)和鼠標(biāo)進(jìn)行人機(jī)交互，每次人機(jī)交互的變革都是從以機(jī)器為中心，逐漸邁向以人為中心的自然交互，未來(lái)可以期待實(shí)現(xiàn)腦控鍵盤(pán)和鼠標(biāo)等下一代人機(jī)交互場(chǎng)景。應(yīng)用端猴子意念玩游戲患者意念打字臂環(huán)進(jìn)行意念打字

2021年5?份，由斯坦福?學(xué)研究?次從腦電信號(hào)中解碼?寫(xiě)字?的動(dòng)作，使癱瘓??意念中的寫(xiě)字動(dòng)作可以實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成屏幕上的?字，該項(xiàng)研究結(jié)果顯示意念寫(xiě)字速度破紀(jì)錄，寫(xiě)字速度能達(dá)到每分鐘90個(gè)字符，原始準(zhǔn)確率為94.1%。

2021年12月20日，BrainCo強(qiáng)腦科技舉辦了年度發(fā)布會(huì)，當(dāng)受試者戴上臂環(huán)時(shí)，大屏幕上呈現(xiàn)了一雙虛擬的手。臂環(huán)能感知到手指的微小的移動(dòng)，對(duì)應(yīng)相應(yīng)的虛擬鍵盤(pán)，就實(shí)現(xiàn)了隔空打字的功能。

2021年4?份，?

斯克的Neuralink公司演示了他們?nèi)绾问??主研發(fā)的傳感器硬件和?腦植?來(lái)記錄?只9歲的獼猴（名為Pager）在屏幕上玩游戲Pong。給腦機(jī)接?技術(shù)未來(lái)的應(yīng)?帶來(lái)巨?的想象?。資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院微創(chuàng)式腦機(jī)接口技術(shù)，為患者生活改善打開(kāi)一扇新窗口

在腦機(jī)接口技術(shù)領(lǐng)域，由于侵入式腦機(jī)接口容易對(duì)大腦造成不可逆的損傷，非侵入式獲取的腦電信號(hào)不佳等現(xiàn)實(shí)情況，微創(chuàng)式的腦機(jī)接口技術(shù)有望為后續(xù)的技術(shù)發(fā)展帶來(lái)更多可能。技術(shù)端

清華醫(yī)學(xué)院團(tuán)隊(duì)提出了微創(chuàng)植入的腦機(jī)接口方案，體內(nèi)機(jī)嵌入在顱骨中采集和處理腦電信號(hào)，電極可以伸展到顱內(nèi)任何腦區(qū)；體內(nèi)機(jī)無(wú)需電池，隔著皮膚與體外機(jī)耦合供電并無(wú)線通訊，實(shí)現(xiàn)腦電信號(hào)讀取和刺激信號(hào)寫(xiě)入的雙向腦機(jī)接口通訊。

該方案全無(wú)線傳輸，避免感染，不破壞腦內(nèi)環(huán)境，在信號(hào)質(zhì)量和侵入性之間達(dá)到很好的平衡。該團(tuán)隊(duì)與博睿康科技合作研發(fā)的無(wú)線微創(chuàng)腦機(jī)接口設(shè)備已經(jīng)定型送檢，預(yù)計(jì)2022年底開(kāi)展小規(guī)模臨床試驗(yàn)。無(wú)線微創(chuàng)植入腦機(jī)接口NEO系統(tǒng)

Synchron開(kāi)發(fā)的StrentrodeBCI設(shè)置小巧靈活，可以安全地穿過(guò)彎曲的血管，因此Synchron直接利用神經(jīng)血管平臺(tái)，即通過(guò)頸靜脈植入BCI，使用導(dǎo)管手術(shù)將技術(shù)輸送到大腦和脊柱中，不需要開(kāi)顱手術(shù)就將設(shè)備植入了患者大腦內(nèi)。

2021年8月，Synchron公司開(kāi)發(fā)的微創(chuàng)腦機(jī)接口獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的人體臨床試驗(yàn)批，2022年7月，該公司首次在美國(guó)一名ALS(肌萎縮性側(cè)索硬化癥)患者的腦部血管進(jìn)行臨床試驗(yàn)。Synchron公司開(kāi)發(fā)的微創(chuàng)腦機(jī)接口資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院柔性腦機(jī)接口，是未來(lái)腦機(jī)技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向

隨著人機(jī)交互技術(shù)的不斷前行，特別是混合現(xiàn)實(shí)、元宇宙等新技術(shù)場(chǎng)景需求的不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)用于信息獲取感知單元的剛性接口硬件已經(jīng)難以滿足需求。與之相比，柔性腦機(jī)接口使用材料與人體組織之間更加緊密地融合，能夠快速交換神經(jīng)信息、運(yùn)動(dòng)信息和環(huán)境信息等，是未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)方向。技術(shù)端

以蠶絲蛋白為主體的柔性電極，在生物相容性、機(jī)械強(qiáng)度上要比化工或化學(xué)合成材料制成的電極有優(yōu)勢(shì)，不會(huì)對(duì)大腦產(chǎn)生切割傷害，可以穩(wěn)定記錄腦電信號(hào)。

在2021年的世界人工智能大會(huì)上，腦虎科技憑借由蠶絲蛋白制成的“免開(kāi)顱微創(chuàng)植入式高通量柔性腦機(jī)接口系統(tǒng)”獲得了最高獎(jiǎng)“卓越人工智能引領(lǐng)獎(jiǎng)”，同時(shí)也上榜了2022年MIT“50家聰明的公司”（TR50）榜單?；谛Q絲蛋白柔性電極

西南交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院魯雄團(tuán)隊(duì)制備了一種具有免疫規(guī)避能力的腦級(jí)柔軟、導(dǎo)電和生物粘附性水凝膠集成BMI，能夠與柔軟、活躍的腦組織建立無(wú)縫接口，獲得高保真度的穩(wěn)定生物信號(hào)。

與傳統(tǒng)電極相比，超軟水凝膠電極記錄的腦電信號(hào)幾乎沒(méi)有偽影出現(xiàn)，顯示出較好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性?；谒z柔性電極資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院未來(lái)將從經(jīng)典腦機(jī)接口到腦機(jī)交互再到腦機(jī)智能的技術(shù)演變

在腦機(jī)接口技術(shù)領(lǐng)域，未來(lái)腦機(jī)接口的發(fā)展按照信息傳輸方向分類，將從經(jīng)典的腦機(jī)接口逐漸演變?yōu)槟X機(jī)交互最后到腦機(jī)智能的模式。技術(shù)端腦信號(hào)閉環(huán)協(xié)調(diào)腦信號(hào)協(xié)同智能決策單向前饋路徑目標(biāo)搜尋問(wèn)題解決人工智慧學(xué)習(xí)能力理解能力概念形成推理能力感知環(huán)境認(rèn)知增強(qiáng)技能學(xué)習(xí)神經(jīng)復(fù)健從大數(shù)據(jù)中獲取解讀大數(shù)據(jù)達(dá)成具體目標(biāo)相互作用通訊與控制感知反饋大腦計(jì)算機(jī)解碼器高級(jí)認(rèn)知功能輪椅操控腦功能增強(qiáng)計(jì)算機(jī)大腦計(jì)算機(jī)拼寫(xiě)器疲勞監(jiān)測(cè)神經(jīng)假體VR&AR外部設(shè)備用戶身份認(rèn)證刺激信號(hào)感知反饋編碼器外部設(shè)備人類智能HI人工智能AI經(jīng)典腦機(jī)接口核心技術(shù)：腦機(jī)交互腦機(jī)智能核心技術(shù)：核心技術(shù)：?

腦信息產(chǎn)生?

腦信息獲取?

腦信息解析???神經(jīng)調(diào)制閉環(huán)控制腦機(jī)協(xié)同?

腦認(rèn)知信息原理?

腦機(jī)協(xié)同?

人機(jī)共進(jìn)接口交互智能資料：公開(kāi)信息，蛋殼研究院免責(zé)聲明免責(zé)聲明本報(bào)告的信息于已公開(kāi)的資料和訪談，蛋殼研究院對(duì)信息的準(zhǔn)確性、完整性或可靠性不作保證。本報(bào)告所載的資料、意見(jiàn)及推測(cè)僅反映蛋殼研究院于發(fā)布本報(bào)告當(dāng)日的判斷，過(guò)往表現(xiàn)不應(yīng)作為日后的表現(xiàn)依據(jù)。在不同時(shí)期，蛋殼研究院可能發(fā)布與本報(bào)告所載資料、意見(jiàn)及推測(cè)不一致的報(bào)告。蛋殼研究院不保證本報(bào)告所含信息保持在最新?tīng)顟B(tài)。同時(shí)，蛋殼研究院對(duì)本報(bào)告所含信息可在不發(fā)出通知的情形下做出修改，投資者應(yīng)當(dāng)自行關(guān)注相應(yīng)的更新或修改。聲明本文檔屬于蛋殼研究院/北京蛋黃科技有限公司，未經(jīng)許可擅用，蛋黃科技保留追究法律責(zé)任的權(quán)利。研究團(tuán)隊(duì)張啟蛋殼研究院高級(jí)研究員郵箱：zhang.q@蛋殼研究院簡(jiǎn)介蛋殼研究院簡(jiǎn)介動(dòng)脈網(wǎng)蛋殼研究院致力于利用數(shù)據(jù)技術(shù)能力及深度產(chǎn)業(yè)研究能力為企業(yè)決策者、投資VCBeatResearch決策者、政策制定者進(jìn)行智力賦能，優(yōu)化決策結(jié)果，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)