人腦是自然界最復(fù)雜的系統(tǒng),與大腦相關(guān)的疾病也是極其復(fù)雜的。據(jù)統(tǒng)計,全球腦疾病患者約占全部疾病的11%,社會負擔接近人類疾病總負擔的30%。其中,我國各種腦疾病患者人數(shù)近1.3億。腦疾病已成為重大公共衛(wèi)生問題、社會問題和民生問題。
在此背景下,各國紛紛將腦科學(xué)與腦計劃列為研究重點。2016年,中國腦計劃作為重大科技項目被列入了國家“十三五”規(guī)劃。近日,在上海世博中心舉辦的2022世界人工智能大會上,國內(nèi)侵入式腦機接口最具代表性的企業(yè)——腦虎科技面向全球發(fā)布了自主知識產(chǎn)權(quán)的柔性腦機接口科技成果,進一步引領(lǐng)并推動我國腦科學(xué)與智能科技的核心與關(guān)鍵技術(shù),有助于打破西方國家的技術(shù)壟斷。
根據(jù)腦科學(xué)的研究目的和定義,腦科學(xué)相關(guān)的研究主要分為三個層面:腦認知、腦保護和腦創(chuàng)造。其中,腦認知的研究占比最高,腦保護次之,腦創(chuàng)造,即對大腦功能進行開發(fā)或借鑒大腦功能開發(fā)技術(shù),如類腦研究、腦機接口等,因難度系數(shù)高研究占比最低。中科院上海微系統(tǒng)所副所長、腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家陶虎表示,腦機接口的核心挑戰(zhàn)在于如何最高限度利用大腦和最低限度損傷大腦,這是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
那么腦創(chuàng)造的過程中如何最大限度地利用大腦?從目前的應(yīng)用來看,分為侵入式和非侵入式兩種方式。侵入式腦機接口的信號更準確、更高頻,可以更加精準地傳遞信號、控制機器,最重要的是侵入式腦機接口并不僅僅能讀取腦電信號來控制外部設(shè)備,還可以進行精確的電刺激進而讓大腦產(chǎn)生特定的感覺,因此,在醫(yī)療科技領(lǐng)域,侵入式腦機接口技術(shù)更具優(yōu)勢。
并且,在未來三到五年里,醫(yī)療臨床應(yīng)用仍將是侵入式腦機接口應(yīng)用的主流方向。復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院副院長王守巖教授認為,腦機接口即將落地三個細分賽道:第一是讀腦方向,即解碼腦信息,對人的內(nèi)在意識、情感進行解讀,讓有意識障礙、自閉癥等癥狀的患者與世界重新建立聯(lián)系;第二是腦機交互方向,即通過外界刺激來改善腦補癥狀,未來會在抑郁癥、疼痛、癲癇等四五個適應(yīng)癥上有很多臨床應(yīng)用;第三是無創(chuàng)腦機接口方向,以硬件結(jié)合認知神經(jīng)科學(xué)的方式,推動數(shù)字藥物的發(fā)展。
腦虎科技創(chuàng)始人、CEO彭雷表示,侵入式腦機接口的未來將迎來人機交互、人機共生、人機孿生三個階段。未來5年內(nèi),侵入式腦機接口將會面向科研及醫(yī)療領(lǐng)域,幫助漸凍癥、高位截癱、視覺、聽覺障礙等患者進一步治療。第二個5年,侵入式腦機接口將涉及健康、游戲、教育等領(lǐng)域,幫助兒童提升注意力、緩解多動癥等。未來,侵入式腦機接口技術(shù)有望實現(xiàn)知識、記憶的共存,從人機共生走向人機孿生,并將驅(qū)動醫(yī)療科技行業(yè)發(fā)生顛覆性變革。
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