前言： 得益于市場對輔助技術(shù)需求的持續(xù)攀升、神經(jīng)科技與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的突破、以及與虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的深度融合，全球腦機(jī)接口市場在未來幾年有望持續(xù)擴(kuò)大。 同時，人工智能技術(shù)的協(xié)同發(fā)展也將為腦機(jī)接口市場注入新的活力。 突破：首例人類大腦芯片植入

1月30日，特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克旗下的神經(jīng)科技公司Neuralink取得了[里程碑式的成就]，成功將芯片首次植入人類大腦。

馬斯克在X平臺上發(fā)布帖子稱，首位接受Neuralink腦機(jī)接口植入的人類患者恢復(fù)狀況良好。初步研究成果顯示，神經(jīng)元尖峰檢測充滿希望。

Neuralink的腦機(jī)接口設(shè)備為一種侵入式大腦植入物，可通過捕捉神經(jīng)信號操控外部設(shè)備，從而協(xié)助嚴(yán)重癱瘓患者恢復(fù)與外界的溝通。

Neuralink的短期目標(biāo)是幫助癱瘓者實(shí)現(xiàn)意念打字，長遠(yuǎn)來看，旨在助力癱瘓者行走、使盲人重見光明，并最終實(shí)現(xiàn)人機(jī)共生。

[首位人類患者已植入Neuralink的芯片]消息一出，在國內(nèi)，腦機(jī)接口概念股開盤大漲。創(chuàng)新醫(yī)療漲停，三博腦科漲超10%，冠昊生物、南京熊貓、中科信息等紛紛高開。

發(fā)展：Neuralink的成立與重要時間線

Neuralink成立于2016年，該公司希望建立人腦與外部設(shè)備的通信通道：通過在大腦內(nèi)植入超細(xì)線，并將這些線程連接到一個定制設(shè)計的芯片上，該芯片包含可以讀取神經(jīng)元組信息的電極。

雖然這項(xiàng)技術(shù)算起來已有幾十年的歷史，而該公司的創(chuàng)新在于使植入物無線化，并增加了植入電極的數(shù)量。

其PRIME研究是對其無線腦機(jī)接口的一項(xiàng)試驗(yàn)，旨在評估Neuralink無線全植入式腦機(jī)接口的安全性和有效性，使癱瘓患者能夠用他們的思想控制外部設(shè)備。

2020年，Neuralink 公布了一款硬幣大小的芯片，成功采集了豬腦的電生理信號；

2021年，發(fā)布了將電極植入猴子的大腦，并讓猴子玩[Mind Pong]游戲的錄像。

2023年5月，獲得了美國食品和藥物監(jiān)管局（FDA）批準(zhǔn)開展人體臨床試驗(yàn)。

2023年9月，宣布已獲得一個獨(dú)立審查委員會的批準(zhǔn)，腦機(jī)接口邁向病人的臨床應(yīng)用。

此前，Neuralink透露，計劃至2030年為超過2.2萬人植入芯片。

區(qū)別：在多方面與其他技術(shù)有所不同

①高密度微電極陣列：Neuralink開發(fā)的設(shè)備包含了高密度的微電極陣列，這意味著它可以在大腦中監(jiān)測和刺激更多的神經(jīng)元。這種高密度布局有助于提高信號的分辨率和精確度。

②外科植入技術(shù)的創(chuàng)新：Neuralink正在開發(fā)一種名為[縫合機(jī)]（sewing machine-like）的機(jī)器人，用于將微電極精確地植入大腦，減少組織損傷并提高植入的安全性和效率。

③無線傳輸能力：Neuralink的設(shè)計目標(biāo)之一是實(shí)現(xiàn)設(shè)備的無線通信，這將使得用戶可以在沒有明顯外部硬件連接的情況下，使用腦機(jī)接口。這對于提高設(shè)備的便攜性和用戶的舒適度至關(guān)重要。

④可擴(kuò)展性和升級性：Neuralink致力于開發(fā)可擴(kuò)展和可升級的系統(tǒng)，意味著在未來可以通過軟件更新來增強(qiáng)設(shè)備的功能，或者通過最小化的外科手術(shù)來升級硬件。

⑤多學(xué)科集成：Neuralink的研發(fā)團(tuán)隊結(jié)合了神經(jīng)科學(xué)、生物工程、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、機(jī)器人技術(shù)和軟件工程等多個領(lǐng)域的專家。這種跨學(xué)科的方法有助于解決腦機(jī)接口技術(shù)面臨的復(fù)雜挑戰(zhàn)。

⑥應(yīng)用廣泛：Neuralink不僅關(guān)注醫(yī)療應(yīng)用，如幫助殘疾人士恢復(fù)感覺或運(yùn)動能力，還探索了增強(qiáng)認(rèn)知能力、提供新型通信方式等更廣泛的應(yīng)用前景。

⑦開放性和透明度：Neuralink相比一些其他公司，更加開放地分享其科學(xué)和工程上的進(jìn)展，通過公開演講、論文和媒體介紹其技術(shù)細(xì)節(jié)和愿景。

意義：Neuralink的腦機(jī)接口的創(chuàng)新之處

Neuralink致力于通過無線設(shè)備植入，協(xié)助脊椎和大腦受傷導(dǎo)致的癱瘓患者恢復(fù)行動能力。

隨著時間推移，腦部疾病或脊椎損傷導(dǎo)致的行動能力喪失病例將不斷增加，這些疾病輕則引發(fā)記憶喪失，重則導(dǎo)致大腦損傷，乃至完全喪失行動能力。

經(jīng)過持續(xù)研發(fā)，Neuralink已成功簡化腦機(jī)接口設(shè)備。新型腦機(jī)接口設(shè)備位于耳后，硬幣大小的植入芯片取代了一塊頭骨，通過電線連接至數(shù)厘米之外的接口位置。

盡管芯片體積微小，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)較先前設(shè)備復(fù)雜，具備諸如監(jiān)測健康、直接向大腦播放音樂等各項(xiàng)功能，猶如在大腦中嵌入一部智能手機(jī)。

據(jù)Neuralink研究手冊記載，該芯片配備64條柔性聚合物線，提供1024個記錄大腦活動點(diǎn)位。

這一數(shù)字遠(yuǎn)超Blackrock Neurotech的腦機(jī)接口設(shè)備，后者的單一神經(jīng)元記錄系統(tǒng)是目前唯一長期植入人體的設(shè)備。因此，Neuralink設(shè)備有望大幅提升腦機(jī)通信帶寬。

Neuralink特別強(qiáng)調(diào)芯片紗線的靈活性，并表示正研發(fā)一種機(jī)器人用于植入紗線。

與猶他州鹽湖城的Blackrock Neurotech公司類似，Neuralink將研究重點(diǎn)鎖定在單一神經(jīng)元活動上，通過大腦電極進(jìn)行記錄。

相較之下，其他公司更傾向于在大腦表面放置電極，通過記錄神經(jīng)元群的平均信號解讀大腦活動。

Neuralink的創(chuàng)新之處在于，其成為首款完全植入式的無線系統(tǒng)，這在腦機(jī)接口領(lǐng)域尚屬首次。

此前植入式系統(tǒng)需通過頭骨端口與計算機(jī)進(jìn)行物理連接，既增加感染風(fēng)險，又限制實(shí)際應(yīng)用。

Neuralink的里程碑意義在于，其掌握了腦機(jī)接口技術(shù)鏈，將各項(xiàng)單點(diǎn)技術(shù)全面整合，形成完整系統(tǒng)，包括電極、芯片、系統(tǒng)、封裝技術(shù)及臨床等。

換言之，完整系統(tǒng)形成后，其將不再僅限于論文或?qū)嶒?yàn)室層面，而是可作為面向患者（消費(fèi)者）的產(chǎn)品，進(jìn)一步孕育產(chǎn)業(yè)鏈或新興行業(yè)。

市場：腦機(jī)接口賽代才剛預(yù)熱完成

柔性高密度電極與自動植入機(jī)器人的應(yīng)用，極大地減輕了外科手術(shù)的復(fù)雜性。

經(jīng)過6至7年的前期研發(fā)與優(yōu)化，以及數(shù)億美金的投入，Neuralink在植入式腦機(jī)接口全鏈條研發(fā)領(lǐng)域取得了國際領(lǐng)先地位。

美國國家眼科研究所的數(shù)據(jù)顯示，與視覺相關(guān)的嚴(yán)重疾病正處于長期上升趨勢。目前，美國約有130萬盲人和290萬弱視患者，到2030年，這兩個數(shù)字可能分別增長到220萬和500萬。

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Precedence Research的數(shù)據(jù)，全球腦機(jī)接口的市場規(guī)模在2022年達(dá)到了21.3億美元，預(yù)計到2032年將達(dá)94.4億美元。

這也意味著腦機(jī)接口在商業(yè)化道路上進(jìn)一步加速。從一級市場來看，已有多家創(chuàng)投機(jī)構(gòu)在腦機(jī)接口賽道搶占先機(jī)。

紅杉資本中國、高榕資本、鼎暉投資、經(jīng)緯創(chuàng)投、光源資本等創(chuàng)投機(jī)構(gòu)在近兩年紛紛布局，行業(yè)中也涌現(xiàn)出微靈醫(yī)療、柔靈科技、光宇元心、腦虎科技等熱門公司。

結(jié)尾：

全球范圍內(nèi)，腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療器械領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用尚處于起步階段。在將其作為醫(yī)療器械進(jìn)行商業(yè)化推廣方面，監(jiān)管機(jī)構(gòu)秉持嚴(yán)謹(jǐn)立場，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品須具備充分的長期安全性、有效性和植入便利性。

因此，腦機(jī)接口產(chǎn)品的商業(yè)化進(jìn)程亟待充足的數(shù)據(jù)支撐。當(dāng)前，國內(nèi)外腦機(jī)接口企業(yè)均在積極探索、同步發(fā)展。

審核編輯：黃飛