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(jì),全球腦疾病患者約占全部疾病的11%,社會(huì)負(fù)擔(dān)接近人類疾病總負(fù)擔(dān)的30%。其中,我國(guó)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(wèn)題、社會(huì)問(wèn)題和民生問(wèn)題。

在此背景下,各國(guó)紛紛將腦科學(xué)與腦計(jì)劃列為研究重點(diǎn)。2016年,中國(guó)腦計(jì)劃作為重大科技項(xiàng)目被列入了國(guó)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(huì)上,國(guó)內(nèi)侵入式腦機(jī)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(shí)產(chǎn)權(quán)的柔性腦機(jī)接口科技成果,進(jìn)一步引領(lǐng)并推動(dòng)我國(guó)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(guó)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(gè)層面:腦認(rèn)知、腦保護(hù)和腦創(chuàng)造。其中,腦認(rèn)知的研究占比最高,腦保護(hù)次之,腦創(chuàng)造,即對(duì)大腦功能進(jìn)行開(kāi)發(fā)或借鑒大腦功能開(kāi)發(fā)技術(shù),如類腦研究、腦機(jī)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(zhǎng)、腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家陶虎表示,腦機(jī)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(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

那么腦創(chuàng)造的過(guò)程中如何最大限度地利用大腦?從目前的應(yīng)用來(lái)看,分為侵入式和非侵入式兩種方式。侵入式腦機(jī)接口的信號(hào)更準(zhǔn)確、更高頻,可以更加精準(zhǔn)地傳遞信號(hào)、控制機(jī)器,最重要的是侵入式腦機(jī)接口并不僅僅能讀取腦電信號(hào)來(lái)控制外部設(shè)備,還可以進(jìn)行精確的電刺激進(jìn)而讓大腦產(chǎn)生特定的感覺(jué),因此,在醫(yī)療科技領(lǐng)域,侵入式腦機(jī)接口技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。

并且,在未來(lái)三到五年里,醫(yī)療臨床應(yīng)用仍將是侵入式腦機(jī)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(zhǎng)王守巖教授認(rèn)為,腦機(jī)接口即將落地三個(gè)細(xì)分賽道:第一是讀腦方向,即解碼腦信息,對(duì)人的內(nèi)在意識(shí)、情感進(jìn)行解讀,讓有意識(shí)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(jī)交互方向,即通過(guò)外界刺激來(lái)改善腦補(bǔ)癥狀,未來(lái)會(huì)在抑郁癥、疼痛、癲癇等四五個(gè)適應(yīng)癥上有很多臨床應(yīng)用;第三是無(wú)創(chuàng)腦機(jī)接口方向,以硬件結(jié)合認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的方式,推動(dòng)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(jī)接口的未來(lái)將迎來(lái)人機(jī)交互、人機(jī)共生、人機(jī)孿生三個(gè)階段。未來(lái)5年內(nèi),侵入式腦機(jī)接口將會(huì)面向科研及醫(yī)療領(lǐng)域,幫助漸凍癥、高位截癱、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)障礙等患者進(jìn)一步治療。第二個(gè)5年,侵入式腦機(jī)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(dòng)癥等。未來(lái),侵入式腦機(jī)接口技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)知識(shí)、記憶的共存,從人機(jī)共生走向人機(jī)孿生,并將驅(qū)動(dòng)醫(yī)療科技行業(yè)發(fā)生顛覆性變革。

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