猴子“意念”玩游戲！世界人工智能大會展示國內腦機接口新成果 還可應用于抑郁、阿爾茨海默治療丨WAIC 2023

每經記者 許立波    每經編輯 文多    

近年來，隨著腦機接口從概念設計走向臨床，這一技術不僅在科研領域掀起巨大的波瀾，也受到資本的強烈追捧。腦機接口在醫療、教育、娛樂等諸多領域都孕育著無限可能，但距離這一技術真正落地，還需要等待多久？

7月6日下午，2023年世界人工智能大會“腦機智能與數字生命”主題論壇在上海世博展覽館召開。中國科學院院士、神經科學家張旭表示，腦機接口技術在多學科融合方面是由信息時代向腦機時代發展的必由之路，也是人類生活方式的跨越。

“腦機接口代表一種新興的顛覆性的技術領域，勢必掀起新一輪科技技術的浪潮，其終極目標是讓硅基器件和碳基生命相融合，實現生命進化的新的形式和高度。”張旭表示。

中國科學院院士、神經科學家張旭 圖片來源：主辦方提供

距離大規模商業推廣還有多久？

在論壇的發布環節，國內知名腦機接口企業腦虎科技一共發布了七項橫跨學術、科研、醫療臨床的科研成果，展示了相應的實驗視頻，并在現場展出了最新的手術機器人及科研市場解決方案系列產品。

兩項學術成果分別是“絲蛋白神經光電極”實現大腦神經解析與調控、“類蚊口器仿生柔性神經探針電極”實現硬腦膜外微創植入。

兩項科研成果中，實驗對象是腦虎科技的動物“員工”——2歲的拉布拉多犬“尼奧”和7歲恒河猴“悟空”，它們分別完成了腦機接口的電極植入手術，在植入256通道皮層電極后均可采集LFP（局部場電位）信號，“尼奧”成功實現運動解碼，“悟空”成功實現通過意念打游戲的實驗效果。

（文中視頻來源：腦虎科技提供）

據腦虎科技聯合創始人兼CEO彭雷介紹，侵入式腦機接口有三大主要路線：硅基硬質電極系統、血管電極系統以及柔性電極系統。馬斯克的Neuralink和腦虎科技采用的都是柔性電極系統。

彭雷表示，柔性腦機接口要滿足三個條件才能實現大規模的商業推廣：一是高通量，高通量意味著能夠更精確地解析大腦；二是微創，也即讓侵入式腦機接口插入人體時的影響最小，“如果腦機接口植入的創傷能夠跟做一個激光近視眼手術相近的時候，這個技術就有機會能夠普及了”；三是植入的穩定性，即腦機接口能與生物體長期有效并且安全地共存。

非侵入式的腦機接口方面，天津大學醫工院副院長許敏鵬認為：“如果能實現高效、高友好性的腦控鍵盤和腦控鼠標，那么消費級的腦機接口產品也就離我們不遠了。”據許敏鵬介紹，腦控鍵盤解決的主要問題是離散指令的輸出，而腦控鼠標解決的主要問題是連續的運動控制。

據悉，2021年，天津大學與華為合作，無感視覺刺激、極微弱腦電特征的腦控鍵盤被研制出。2022年，天津大學實現了非侵入式的腦控鼠標，被訓練者經過15分鐘的訓練，可以實現簡單的腦控追逐目標的二維控制。

天津大學醫工院副院長許敏鵬 圖片來源：主辦方提供

還有哪些現實障礙需要跨越？

需要指出的是，盡管腦機接口相關領域的技術在近些年來得到了迅猛發展，但仍遠未成熟，距離大規模商用更是需要跨過大量的現實障礙。

論壇上，多位嘉賓也提出，腦機接口發展仍有一些重點問題亟待解決。天津大學副校長明東表示，雖然腦機接口的未來值得期待，但是目前仍然處于襁褓期，有很多場景還不能實現。

許敏鵬也表示，消費級腦機接口仍然面臨兩大主要的技術問題：其一為不自然的腦機交互方式，其二為不友好的腦機硬件形態。對此，在實現更加自然的腦機交互方面，需要腦機自然編解碼技術和腦電演進模型。在建立用戶友好的硬件系統方面，則需要全集成化微型腦電采集裝置和低噪聲低阻抗腦電非濕電極。

彭雷也指出了腦機接口的多項技術痛點，如硬件、軟件、數據、算法的不統一，而人工智能的快速發展，也恰恰是因為在過去這些年，很多基礎能力實現了統一的標準化。

心理健康領域的革命性技術

近日，抑郁癥受到公眾廣泛關注。對此，上海市精神衛生中心院長趙敏在論壇上表示，心理精神上的疾病也屬于腦疾病的一種。腦機智能與數字生命在精神心理健康當中具有非常廣泛的應用前景，在治療阿爾茨海默病、難治性抑郁等方面，腦機智能方面的技術已經在臨床中有著廣泛應用，但同時也面臨著定位不夠精準等挑戰。

腦科學是21世紀人類所面臨的重大課題。復旦大學附屬華山醫院院長毛穎表示，作為一種創新的神經技術，腦機接口給醫生帶來了便利，也給患者帶來了希望，它的發展趨勢是從表象到機理、從有創到無創、從單一的學科到多學科的融合，也將為未來造福更多的人群而打下基礎。

上海市經濟和信息化委員會副主任劉平表示，以腦機接口為代表的高端生物技術正在加速演進，成為下一代生命科學和信息技術交互融合的主戰場。目前，該技術已進入快速發展階段，應用前景十分廣闊，尤其在康復等領域存在巨大的市場應用空間。上海已經發布了《發展壯大未來產業集群行動方案》，正在推動非侵入式腦機接口技術、腦機融合技術、類腦芯片技術、大腦計算神經模型等領域的突破，搭建創新功能平臺。