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AI板块反复活跃,这次马斯克带来的“脑机接口”概念可以火多久?

作者:马永斌资本频道
AI板块反复活跃,这次马斯克带来的“脑机接口”概念可以火多久?

编者按

从去年11月开始的AIGC概念,到今年的ChatGPT、AI产业链硬件、软件、算法、服务器等等,再到机器视觉和机器人概念,这一次,马斯克又带着“脑机接口”来了!短短一周内,相关概念龙头股已经翻倍,概念沾边的也涨了50+%。那么脑机接口究竟是什么?究竟是短期概念炒作还是站在风口具备持续性呢?

一、什么是脑机接口

脑机接口,也称作“大脑端口”或者“脑机融合感知”,它是在人或动物脑(或者脑细胞的培养物)与外部设备间建立的直接连接通路。在单向脑机接口的情况下,计算机或者接受脑传来的命令,或者发送信号到脑(例如视频重建),但不能同时发送和接收信号。而双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换。

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因此,简单理解“脑机接口”就是大脑和计算机之间的接口,指大脑与计算机的直接连接。一方面大脑要发出指令实现对外部设备的控制;另一方面外部设备也要不断地给大脑发送各种各样的反馈信息,让大脑及时调整控制策略,维持整个系统的稳定性。

所以一个典型的脑机接口系统包括三个部分:信号采集、信号分析和设备控制。脑机接口系统可以根据脑信号采集的方式,分为侵入式和非侵入式脑机接口。非侵入式脑机接口收集脑电波来进行信号输出,优点是没有创伤,通讯速率也不差,且可随时移除,缺点是不够精确。侵入式脑机接口的特点就是通过深部电极将信号采集设备侵入到大脑内部,从而获得更精准的信号,但是缺点也很明显,安全风险高,且不可逆。

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对脑机接口的研究已持续了超过40年了。20世纪90年代中期以来,从实验中获得的此类知识显著增长。在多年来动物实验的实践基础上,应用于人体的早期植入设备被设计及制造出来,用于恢复损伤的听觉、视觉和肢体运动能力。研究的主线是大脑不同寻常的皮层可塑性,它与脑机接口相适应,可以像自然肢体那样控制植入的假肢。

目前脑机接口已有的应用主要有两个方面:

第一是运动功能。在面向运动功能的脑机接口方面,发展算法重建运动皮层神经元对运动的控制。当要做某个动作时,计算机通过读取大脑运动区的信号,就可以直接驱动机器。一般情况下,脑机接口指的是运动型脑机接口,多数人想象中的脑机接口也基本上是运动型的。

第二是感觉功能。迄今人类已经能够修复或者正在尝试修复的感觉功能包括听觉、视觉和前庭感觉。人工耳蜗是迄今为止最成功、临床应用最普及的脑机接口。视觉修复技术尚在研发之中。这方面的研究和应用落后于听觉同能的主要原因是视觉传递信息量的巨大和外周感觉器官(视网膜)和中枢视觉系统在功能上的相对复杂性。具体参见视觉假体。

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二、获资本市场大力追捧

脑机接口行业的产业链主要包括上游的核心技术供应商、中游的设备和解决方案提供商以及下游的应用开发和服务提供商。

上游:脑信号采集芯片、信号处理算法和相关硬件的制造商。这些企业通常是脑机接口技术的核心技术供应商,研发和生产基础设施和关键技术,如大脑信号放大器、头皮电极、深度脑刺激器等。

相关企业:

Neuralink:由埃隆·马斯克创立的公司,致力于开发高性能脑机接口设备和相关技术。

Blackrock Microsystems:提供脑机接口的硬件解决方案,包括神经探针、放大器和数据采集设备等。

GmbH:专注于脑机接口领域的科技公司,提供多种脑机接口产品及相关解决方案。

中游:脑机接口设备和解决方案的供应商。这些企业利用上游核心技术进行产品设计和制造,包括传感器、软件平台、控制系统、数据分析和管理工具等。该环节的企业还负责为客户提供一系列的解决方案和技术支持服务。

相关企业:

Emotiv:提供以脑电波为基础的人机界面解决方案,涵盖了头戴式EEG设备、软件平台和SDK等。

Mindmaze:开发基于虚拟现实和神经科学的医疗康复解决方案,帮助恢复神经系统功能损伤的患者重新获得自主能力。

NeuroSky:提供消费级别的脑机接口产品,包括基于蓝牙的脑电波测量仪、耳机和配套的应用程序等。

下游:脑机接口应用开发和服务提供商。这些企业根据客户需求开发各种应用程序或解决方案,例如健康监测、虚拟现实、生物反馈、神经康复和智能控制等。他们通常与用户协作,为他们提供订制化和个性化的服务和支持。

相关企业:

BrainCo:提供应用于教育、医疗和运动训练等领域的脑机接口解决方案,如基于脑电波的集中力训练产品Focus1等。

Neurable:开发基于虚拟现实和深度学习的人机交互技术,使用户可以通过大脑信号来操纵计算机或其他设备。

OpenBCI:提供开源的脑机接口硬件和软件工具,旨在让更多的开发者参与到脑机接口技术的研究和应用中来。

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2023年5月29日消息,马斯克的Neuralink对全球发布震撼宣言:脑机接口实验的首次人体临床研究,已获美国食品和药物管理局(FDA)批准。一则宣言彻底重燃“脑机接口”概念。

近些年,无论在以及市场上还是在二级市场,资本就非常看好脑机接口为代表的神经技术的发展前景。

在一级市场上,相关投资金额和投资笔数不断增长,截至今年4月,全球脑机接口相关融资大多数为种子轮、A轮,其中医疗健康领域是目前最直接和最主要的应用领域,也是商业化程度最高的落地场景之一。脑机接口在癫痫、帕金森、抑郁症等疾病治疗方面有明显优势,成为国内外资本重点关注的市场,神经疾病的检测、康复、治疗和数字疗法相关领域的多家外国公司在融资进度上已经进入C轮以上。

2022年1月11日,成立数月的脑虎科技(NeuroXess)宣布完成9700万元的天使轮及Pre-A轮融资,这是国内脑机接口领域最大规模的早期融资,主要投资机构包括盛大、红杉资本、涌铧等。凭借去2021世界人工智能大会最高奖的原创核心技术,脑虎科技对标美国企业家埃隆·马斯克的脑机接口公司Neuralink,聚焦全球范围非常稀缺的侵入式脑机接口设备研发。

而二级市场上,本周受该消息刺激,国内脑机接口概念股也相继走强,其中创新医疗、新智认知、汉威科技、中科信息、奥普光电、盈趣科技、三博脑科等纷纷涨停。

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三、行业机会在哪里?

据相关数据显示,全球脑机接口的市场规模在2021年达到了15亿美元。该机构预测,到2027年,全球脑机接口市场规模将达到33亿美元,约合238.26亿元人民币。

脑机接口技术的应用方向主要有医疗健康、娱乐、智能家居、军事等等。风口之下,行业真正的机会在哪?

医疗健康领域是脑机接口最直接和最主要的应用领域,也是目前最接近商业化的应用领域。在医疗领域的疾病治疗、功能恢复上,脑机接口被广泛应用于康复治疗、疼痛管理、脑机控制假肢等方面。除此之外,脑机接口技术在神经科学、心理学、认知科学等领域也得到了广泛的应用。

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事实上,在脑机接口最初提出的时候,就是应用于医疗领域,目的是帮助残疾人重新行走或支配上肢。

但在未来三到五年里,医疗临床应用仍将是脑机接口应用的主流方向。复旦大学类脑智能科学与技术研究院副院长王守岩教授曾在媒体报道中表示,脑机接口即将落地三个细分赛道。

第一是读脑方向,即解码脑信息,对人的内在意识、情感进行解读,让有意识障碍、自闭症等症状的患者与世界重新建立联系;第二是脑机交互方向,即通过外界刺激来改善脑部症状,未来会在抑郁症、疼痛、癫痫等四五个适应症上有很多临床应用;第三是无创脑机接口方向,以硬件结合认知神经科学的方式,推动数字药物的发展。

“在康复医疗中,脑机接口技术让康复从被动变成主动。”王浩冲表示,目前神经康复的赛道已经验证了脑机接口的方式的可行性,大脑可以参与到控制系统中去,用意念直接控制设备,提升康复效率。

例如,有很多高位截瘫、运动功能障碍患者,他们在传统的人工辅助、针灸理疗的治疗方式治疗下,整体康复周期需要半年至一年以上,康复效率较低。

因此在较长的一段时间内,脑机接口的落地产品中主要的科技应用,都会基于临床医生和病人等使用者的需求。

未来,随着技术发展和政策的支持,脑机接口行业将会探索出更多使用场景,患者和消费者也将尽快享受到行业发展的成果。

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参考:

1.脑机接口,进入产业化拐点.来源:猎云网.

2.脑机接口:从科幻走向现实.来源:百家号.

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