中国自研脑机接口“北脑二号”问世：已植入猕猴大脑 达世界领先水平

中国自研脑机接口“北脑二号”问世：已植入猕猴大脑达世界领先水平在动物实验中，在颅内植入一片牵着柔软细丝的小小薄膜，绑住双手的猴子就能仅用“意念”控制机械臂，抓住“草莓”。据介绍，与半侵入式采集脑皮层电信号的“北脑一号”系统不同，此次发布的“北脑二号”对标国际脑机接口领域最新进展。它采用侵入式采集单神经元电信号，将电极植入猕猴大脑，大幅提升信号采集与解码的精准性。“北脑二号”的高性能，归功于我国自研的3个核心组件：高通量柔性微丝电极、千通道高速神经电信号采集设备两个硬件，以及基于前馈控制策略的生成式神经解码算法。自主研发的1024通道柔性微丝电极生物相容性极高，具有和大脑组织接近的机械特性和极高的时空分辨率，在猕猴颅内稳定植入将近一年，可同时记录500-600个单细胞（single-unit）亚毫秒精度的数据。“北脑二号”应用的算法也是国内自研，能在大脑皮层神经活动与运动参数之间建立精确映射。而且通道数、信噪比、长期稳定性等主要技术指标均达到世界领先水平，解决了大规模单细胞信号长期稳定记录和实时解码的国际前沿难题。“北脑二号”的千通道高速神经电信号采集设备...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428844.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428844.htm

武汉自主研发脑机接口技术实现新突破

武汉自主研发脑机接口技术实现新突破由赵继宗院士、李培根院士等11位行业内顶尖科学家组成专业鉴定组，日前对由武汉衷华脑机融合科技发展有限公司独立自主研发的“植入式脑机接口系统”进行了科技成果评价，专家组一致认定，该系统创新性突出、应用前景广，技术水平领先国内外同类产品，大大推动了我国脑机接口行业发展。衷华脑机创始人黄立表示，将在北京、武汉、成都、上海、广州等一线城市建立5个实验室，联合国内各医疗机构和科研机构及院校，以这一国际领先的脑机接口和神经接口为依托，全面开展相关科学研究和应用研究。（新华财经）投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN

马斯克宣布脑机接口重大突破，正为首次植入人脑做准备

马斯克宣布脑机接口重大突破，正为首次植入人脑做准备2020年度Neuralink的发布会上马斯克演示了一台用于为大脑植入芯片“LINKV0.9”的原型机；发布会现场，一头被植入芯片的猪被被用于演示，可以得知芯片可以检测大脑的运动信号并预测关节的运动，实际运动与预测非常拟合。在此之前一直存在着侵入式和非侵入式脑机之争，Neuralink公司已经尝试在各种动物身上进行试验通过了技术认证，包括老鼠、猴子、山羊；下一步想进行人体实验，但是由于美国的监管严格，公司希望在中国或俄罗斯进行。

浙江大学脑机接口领域取得突破 可解读意念书写汉字

浙江大学脑机接口领域取得突破可解读意念书写汉字据财新网，中国科学家团队发布脑机接口领域的最新进展。4月23日，浙江大学医学院附属第二医院宣布，其通过侵入式脑机接口，首次实现控制机械臂书写汉字。脑机接口可以将大脑信号转化为计算机可解读语言，进而直接操控外部设备，实现“意念控制”。在几类方法中，浙大二院采用的侵入式脑机接口技术难度系数最高，但信号采集更为精确。人脑的剖面从外到内依次是外层的头皮、头骨；头骨下有三层膜将大脑包裹起来，分别为硬脑膜、蛛网膜和软脑膜；再往内是大脑皮层和白质。脑机接口设备也按照侵入到脑部的层级被分为三类：附着在头皮上的是非侵入式脑机接口；皮层脑电图（ECoG）会穿过头骨但位于大脑皮层外，可置于硬脑膜外或硬脑膜下，属于半侵入式脑机接口；侵入式脑机接口则需要将电极植入大脑皮层。来源：格隆汇

首医清华联合完成首例大脑硬膜外芯片植入 四肢截瘫患者实现自主脑控喝水

首医清华联合完成首例大脑硬膜外芯片植入四肢截瘫患者实现自主脑控喝水无线微创植入脑机接口NEO系统及其体内机首都医科大学宣武医院赵国光教授团队进行首例无线微创脑机接口植入手术首例接受脑机接口处理器植入脑内的患者是一位车祸引起的颈椎处脊髓完全性损伤（ASIA评分A级），54岁，男性，此前长期处于四肢瘫痪状态。2023年10月24日，首都医科大学宣武医院赵国光教授团队、清华大学医学院洪波教授团队，共同完成了无线微创植入脑机接口NEO（NeuralElectronicOpportunity）首例临床植入试验，将两枚硬币大小的脑机接口处理器通过神经外科医生的操作植入高位截瘫患者颅骨中，成功采集感觉运动脑区颅内神经信号。手术后10天患者出院回家。居家使用时，体外机隔着头皮给体内机供电，并接收脑内的神经信号，传送到电脑或者手机上，实现脑机接口通信。首例植入大脑硬膜外芯片后高位截瘫患者通过无线微创脑机接口成功实现脑控抓握经过三个月的居家康复训练，该患者目前可以通过脑电活动驱动气动手套，实现自主喝水等脑控功能，抓握准确率超过90%。患者脊髓损伤的ASIA临床评分和感觉诱发电位测量均有改善。与脑机接口公司Neuralink首款名为“心灵感应”（Telepathy）产品的技术不同，本项目在无线微创方面实现了两大突破，一方面通过植入脑机接口NEO，将内机埋在颅骨内，电极覆盖在硬膜外，在保证颅内信号质量的同时，不破坏神经组织；另一方面它采用了近场无线供电和传输信号，植入颅骨的体内机无需电池。该项无线微创脑机接口的临床试验分别于2023年4月通过宣武医院审查，10月开展了首例手术，并进行了国际和国内植入医疗器械临床试验注册（NCT05920174、沪械临备20230175）。脑机接口通过记录和解读大脑信号，实现大脑和计算机之间直接通信。一方面可以帮助渐冻症、脊髓损伤、癫痫等脑疾病患者康复；另一方面有望实现脑机融合智能，直接拓展人脑信息处理能力，具有广泛应用前景。团队介绍赵国光教授团队赵国光教授团队较早在国内从事了脑机接口的应用研究工作，2017年开始，即与米格尔院士联合，开展了世界首个脑机接口脊髓损伤的RCT临床注册研究。牵头中国首个癫痫植入式脑机接口III期临床器械临床项目，合作开发、验证中的植入式脑机接口、闭环刺激外科器械数量达6项。由于在神经外科和脑机接口领域中的贡献，赵国光教授入选“北京学者”，同时获得脑机接口领域“华瑙学者奖”，为国内唯一一位获得该奖项的临床医生。洪波教授团队洪波教授团队长期开展脑机接口原理、算法和临床转化研究。2015年高小榕、高上凯教授团队在头皮脑电稳态诱发电位脑机接口中，达到319比特/分钟的信息传输率；2021年洪波教授团队在无线微创脑机接口临床前研究中，每个电极等效信息传输率达到20比特/分钟，均超过当时国际同类脑机接口最高水平。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415259.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1415259.htm

一文看懂脑机接口未来的无限可能

一文看懂脑机接口未来的无限可能近日，埃隆·马斯克旗下的脑机接口公司Neuralink在推特上宣布，其脑植入物已获得FDA的批准，将启动首次人体临床研究，目前该临床试验尚未开始招募参与人员，未来将很快发布更多相关信息。这个消息迅速引发热烈讨论与市场追捧。此前，Neuralink已经试过在老鼠、猪和猴子的大脑植入脑机接口芯片，2022年3月还曾递交人体试验的申请被拒。但不得不说，Neuralink动作还是挺快，仅用3个月就将被拒理由的材料补齐，获得了FDA的批准。Neuralink这项即将进行人体试验的技术，希望通过向人脑植入电极、芯片等装置，建立连接人脑与外部设备的通信和控制通道，即脑机接口，从而实现用大脑生物电信号直接操控外部设备或以外部刺激调控大脑活动的目的。在OpenAI“大杀四方”的当下，若这一技术取得进展和成功，相信在不远的将来对瘫痪患者恢复运动功能，治愈帕金森氏症、阿尔茨海默氏症等脑部疾病，以及帮助恢复失明患者视力等方面有着非凡的意义。未来，也许真的可以像马斯克所期望的那样“让人脑与计算机融合，成为“半机械人”，帮助人类与AI实现共生，避免AI对人类造成“生存威胁”。什么是脑机接口？脑机接口（Braincomputerinterface，BCI）是在人脑与计算机或其它电子设备之间建立的直接交流和控制通道。通过这种通道，一方面用户可以直接通过大脑活动来表达思想或操控设备；另一方面，外部设备则不断地给大脑发送各种反馈信息，让大脑及时调整控制策略，维持整个系统的稳定性。从原理来看，脑机接口的实现，大致可以分为四步：脑电采集→信号获取及处理 → 信号输出（执行）→ 反馈。根据“侵入性”，可将脑机接口分为侵入式、非侵入式和半侵入式脑机接口三类。侵入式脑机接口通过手术等方式将信号采集装置（电极）直接植入患者大脑皮层，以获得高强度、高质量的信号，但此种方式经济成本和安全风险均较高，极有可能引发免疫反应和脑胶质细胞结痂等炎症反应，从而导致信号质量下降。侵入式脑机接口技术难度最大，若有突破对人类发展贡献也会更大，其目前主要应用在医疗领域，最有可能率先落地并带来市场收益的是神经替代、神经调控相关技术和产品，其技术难度也是最大的。目前，侵入式脑机接口公司中，进入人体临床试验阶段的有Synchron、Onward和Neuralink三家。Synchron早在2021年就已获得FDA批准，开始试验，并于2022年7月宣布在美国首次植入脑机接口。其技术是微创的，通过一种类似血管支架的电极放置在大脑血管的内部，来采集血管附近的神经信号。Neuralink的侵入性方案则属于“皮层刺入”路线，它直接将柔性电极丝植入大脑皮层之中。一般而言，越深入和靠近脑组织本身，脑电信号就越清晰和准确。但毕竟要将外物植入大脑，很容易引起免疫反应，人体可能会在电极和神经组织之间生成疤痕组织，导致信号传输的衰退，甚至消失。所以，这次的人体试验结果如何，的确很值得期待。非侵入式脑机接口无需手术，是对人体创伤最小，采集方法最为简单的脑电信号采集方式，将信号采集电极置于头皮外部的非侵入式脑机接口，但由于电极与神经元距离较远，测得的信号噪声较大，对信号后期的处理要求较高。非侵入式脑机接口技术多应用在更广泛的生活生产领域，正逐步在康复训练、教育娱乐、智能生活、生产制造等众多方面为人类带来福祉。代表性产品有云睿智能的优梦思额贴式睡眠记录仪，主要通过贴附于额前采集分析脑电信号，来帮助鉴别和改善睡眠障碍，已经获得国家二类医疗器械证和美国FDA认证，并进入多家医院提供全方位的脑电睡眠监测管理服务。半侵入式脑机接口处于上述两者之间，通过手术方式植入电极，但电极处于皮肤下或颅腔内，未达到大脑皮层。其信号质量比非侵入式的更好，而相较于侵入式脑机接口，虽采集到的信号较弱，但免疫反应和炎症反应发生率均较低，安全系数较高。采用这一类技术的公司目前较少。脑机接口有哪些主要应用领域？1．提供信息增强技术。简单来说，可以为那些瘫痪或有其他严重运动缺陷的人提供新的通信增强技术。2022年NatureCommunications上的一篇研究就借助能读取大脑信号的植入式脑机接口，使一位罹患渐冻症的男子选择字母，组成通顺的句子，完成日常交流。2．康复训练。通过脑机接口技术，监测到的脑电信息可以用于加工、反馈，针对多动症、中风、抑郁症等做对应的恢复训练。例如，对于运动皮层相关部位受损的中风病人，脑机接口可以从受损的皮层区采集信号，其次刺激失能肌肉或控制矫形器，改善手臂运动；运动想象类脑机接口可以用于孤独症儿童的康复训练，提升他们对于感觉运动皮层激活程度的自我控制能力，从而改善孤独症的症状，亦可以通过脑电信号的反馈，训练使用者的专注力。3．脑科学研究与脑功能诊断。脑机接口，可以帮助研究人类大脑的认知、运动、情感等方面的机制，深入探究人类大脑的奥秘。 例如脑机接口可以帮助实时监控和测量神经系统状态，辅助临床判读。“监测”型脑机接口应用方向十分多样，包括测量视/听觉障碍患者神经通路状态协助医生定位病因，评测陷入深度昏迷患者的意识等级等等。除此之外，通过结合脑电、视频等多元信息进行诊疗，能够辅助医生判读脑损伤、脑发育等多种临床适应症。4．人机交互。通过脑机接口技术，可以实现更加智能的人机交互，如控制家用电器、智能机器人、VR设备等等。5．军事安全。脑机接口技术可以用于军事领域，如控制战斗机、导弹等，提高作战效率。总之，脑机接口技术的应用前景非常广泛，未来还有很多新的应用领域可能会涌现。脑机接口产业发展现状整体而言，脑机接口产业链发展仍在初期阶段。材料、产业化和伦理仍是目前脑机接口技术需要攻关的三大问题。根据中国电子技术标准化研究院的《脑机接口标准化白皮书2021》，2019年全球脑机接口市场规模约12亿美元，预计2027年达37亿美元。麦肯锡预测未来10到20年，全球脑机接口产业将产生700-2000亿美金经济价值。目前全球脑机接口主要以非侵入式为主，用于诊疗康复领域，其中医疗保健领域占比62%，剩余为疾病治疗领域。脑机接口技术的发展将撬动医疗健康、教育、游戏甚至智能家居行业。上游的芯片、采集设备、相关算法仍在研发阶段，下游应用多集中于科研设备和康复训练，远期来看可能创造人机交互的新型网络体系。具体来说，上游设备尚未实现标准化量产，自研BCI芯片和算法成为核心技术壁垒。脑机接口的设备主要包括脑电采集设备、BCI芯片、处理计算机以及数据集、处理算法、操作系统级分析软件、外部嵌套设备等。脑电采集设备若为非侵入式主要为采用干电极/湿电极的脑电采集帽（或为耳机、头箍形态），若为侵入式则为微电极/探针。犹他阵列丨medicaldesignandoutsourcing.comBCI芯片主要实现脑电信号的预处理（包括放大、滤波、模数转换、编码等）、信号通信甚至部分信号处理环节。信号处理环节通常在计算机或云端完成，需要实现用户意图的特征提取、将提取的信号特征转换为通信指令，之后由通信设备或辅助设备给出反馈（通常为显示器或声音、机械反馈）。但由于目前业界对脑信号的模拟和“写入”了解非常不充分，目前的脑机接口活动尚未实现完全闭环。当前，脑机接口技术正在全球领域成为一个新...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363371.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1363371.htm