4、脑机接口的分类
(1)根据输入类型分为输入式和输出式 BCI
输出式 BCI 是指利用中枢神经系统产生的信号,在不依赖外周神经或肌肉的条件下,把用户的感知觉、表象、认知和思维等直接转化为动作,在人脑(含人与动物脑)与外部设备之间建立直接的交流和控制通道,其目的主要是为疾病患者、残障人士和健康个体提供可选的与外部世界通信和控制的方式,以改善或进一步提高生活质量。 输入式 BCI 主要由外部设备或机器绕过外周神经或肌肉系统直接向大脑输入电、磁、声和光等刺激或神经反馈,以调控中枢神经活动。如深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)、经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)、经颅电刺激(transcranial electrical stimulation,TES)和经颅超声刺激(transcranial ultrasound stimulation,TUS)等方式。 输入式 BCI 和输出式 BCI 均可由神经反馈构成交互式的闭环系统,以输出式为主还是以输入式为主,主要取决于所设计的 BCI 的功效。
(2)依据信号类型分类
根据脑机接口的信号采集方式可分为侵入式、半侵入式和非侵入式。非侵入式脑机接口使用大脑外部测量的无创脑信号,例如脑电图和功能性近红外光谱。侵入式脑机接口需要通过手术将传感器阵列或电极植入头皮下的灰质内以解码大脑信号。半侵入式脑机接口也需要植入到颅腔内,但是位于灰质外,一般将采集电极附着在大脑皮层上。
侵入式传感器靠近神经细胞,擅长捕获精确的高频信号,表现为超过 300Hz 的频率。但成本较高,且植入的传感器极易引发免疫反应和炎症反应从而导致信号质量下降。而非侵入式的传感器由于缺乏与神经元的直接接触,使得空间分辨率较低,且易受外部环境干扰。
二、国内外市场现状
1、海外市场
(1)技术突破+资本加持:新临床试验顺利获批,脑机接口试验对象数量有望倍增
Neuralink 技术突破加速,FDA 批准新临床试验推进,预计一年内临床试验患者数量实现倍增。2024 年 1 月 28 日,埃隆·马斯克旗下的脑机接口企业 Neuralink 成功实施全球首例人类大脑芯片植入手术,该设备能够读取来自 1500 个柔性电极的信息,以“缝纫机”技术实现了零感染、高效和自动化的电极阵列与芯片的微创植入,标志着脑机接口技术从理论研究走向实际应用。自 2025 年来,马斯克在 CES2025 结束后宣布了 Neuralink 已为第三位患者植入脑机接口设备,且目前三位受试者都状况良好,且 Neuralink 计划将再进行 20-30 次设备植入试验。2025 年 5 月 9 日,脑再生科技的新一代神经调控芯片获 FDA 临床试验批件,将与梅奥诊所合作攻关帕金森病治疗。 2025 年 6 月 2 日,Neuralink 的脑植入设备已进入临床试验阶段,并在最新一轮融资中筹集了6.5 亿美元;截至上一轮融资完成,Neuralink 估值已经达到 90 亿美元,经过最新的融资之后,该公司的估值将突破百亿美元。根据《华尔街日报》,目前全球不到 100 人永久植入脑机接口,但随FDA 批准的新临床试验推进,在未来 12 个月内植入脑机接口的患者数量预计将实现翻倍增长。
(2)全球政策现状:主流国家支持或推动脑机接口产业发展
主流国家高度重视脑机接口产业的发展,通过政策、资金和技术等多方面支持,抢占脑机接口行业高地。美国最早通过奥巴马提出了脑计划项目的设想,在 2017 年正式通过 DARPA 神经工程系统设计项目(NESD)进入脑机接口领域,民间资本活跃,是推动脑机接口产业技术进步和应用落地最快的国家;中国将脑科学与类脑研究列为国家战略科技力量,2024 年出台了《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,将脑机接口设定为未来产业;欧盟、日韩等国家也均通过政策引导和资金支持,加速脑机接口技术的创新与应用。
(3)领衔企业:技术在医疗领域内各有千秋,有望在未来5 年内逐步实现商业化
侵入式、非侵入式等技术加速落地,预计于五年内在医疗领域实现商业化。根据Spherical Insights,脑机接口正在从实验室转向可扩展的实用解决方案,预计这项技术将在未来五年内在医疗领域实现商业化,目前该技术尚处于商业化初期阶段,而不同路线的脑机接口技术正在走向或已经进入临床。从海外领军企业来看,以 Neuralink、Blackrock Neurotech、Paradromics 等为代表的企业主打入侵式路线,以 Emotiv、Maschine Robot 等企业聚焦布局非入侵式路线,而 Synchron、Precision Neuroscience等企业使用微创技术,最大限度地减少侵入性,保证人身安全,产品定位较为独特。
2、国内市场
(1)产业现状:脑科学和类脑研究已被提至国家战略,呈现“一体两翼”布局
脑科学研究已经被提升至国家战略。我国的脑科学和类脑研究已经被提升为国家战略,中国脑计划自2016 年启动,包括探索大脑秘密和攻克大脑疾病的脑科学研究以及建立并发展人工智能技术的类脑研究两个方向。在 2017 年《“十三五”国家基础研究专项规划》中,脑与认知、脑机智能和脑的健康被明确提出作为核心问题;在十四五规划和 2035 年远景目标纲要中,人工智能和脑科学为国家战略科技力量,其中类脑计算和脑机融合技术研发是重要领域之一,而脑机接口技术是脑机智能融合技术的关键之一。
我国脑机接口框架呈现“一体两翼”的布局。国家对脑机接口的布局设想可用“一体两翼”来概括,其中以研究脑认知的神经原理为“主体”,以绘制脑功能联结图谱为重点,而研发脑重大疾病诊治新手段和脑机智能新技术为“两翼”。
(2)具体政策:中央上升至国家战略,地方出台政策快速跟进
各地方政府出台相关政策大力支持脑科学与类脑研究的发展,上海和北京优先成立脑科学和类脑研究机构。我国的脑科学和类脑研究已经被提升为国家战略。2016 年国务院《“十三五”规划纲要》中提出,将“脑科学与类脑研究”列为国家重大科技创新项目和工程,标志“中国脑计划”启动。在2017 年《“十三五”国家基础研究专项规划》中,脑与认知、脑机智能和脑的健康被明确提出作为核心问题。地方陆续出台政策跟进,其中以北京和上海最快。
(3)临床进展:我国临床试验迈入加速成长期,侵入式脑机接口临床试验成功
2024 年我国脑机接口临床试验进入翻倍增长期,部分领域已达全球前列水平。在学术研究方面,根据不完全统计,中国在脑机接口医学应用的学术论文数量及研究中心性均位列全球第二,仅次于美国。在临床应用方面,2024 年中国共开展了 25 例脑机接口临床试验,迈过学术积累期,进入临床试验的翻倍增长期,应用落地指日可待。
我国半侵入式临床试验里程碑事件频现,产业成熟度加速追赶。 NEO:清华大学医学院洪波教授带领团队设计研发、博睿康生产并商业化的无线微创植入脑机接口NEO系统,NEO 于 2024 年 8 月我国首款进入创新医疗器械特别审查程序的脑机接口产品。在2023 年10月宣武医院进行首例临床植入试验,于 2023 年 12 月完成第二例脊髓损伤患者植入,于2024 年11 月华山医院完成全国第三例脑机接口手术植入。2025 年 6 月,清华大学洪波教授表示 2025 年将在国内约10个中心开展临床试验,计划在年底前入组 30 至 50 名脊髓损伤患者进行植入。 北脑一号:2023 年北京脑科学与类脑研究所牵头,成立北京芯智达,研发国际首批柔性高通量半侵入式无线全植入脑机系统的人体植入,研发出“北脑一号”。2024 年自主研发出了高密度柔性电极,实现密度达到 4 电极/平方毫米突破,是上市产品密度的上百倍,目前正式进入临床验证阶段,2025 年已完成三例植入。
我国成功开展首例侵入式脑机接口临床试验,在侵入式脑机接口技术上成为全球第二个进入临床试验阶段的国家。中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心联合复旦大学附属华山医院等,成功开展了我国首例侵入式脑机接口的前瞻性临床试验,受试者是一位因高压电事故导致四肢截肢的男性,在2025年3月植入脑机接口设备后,仅用 2—3 周的训练便完成了下象棋、玩赛车游戏等功能,操作效果与普通人控制电脑触摸板相近。 电极:自主研发的神经电极是目前全球最小尺寸、柔性最强的神经电极,具备高密度、大范围、高通量、长时间的稳定在体神经信号采集能力,目前已相继完成在啮齿类、非人灵长类和人脑中长期植入和稳定记录验证。 植入体:自研植入体直径 26mm、厚度不到 6mm,是全球最小尺寸的脑控植入体,仅硬币大小不需要整体贯穿颅骨,采用神经外科微创术式,降低手术期风险并提升预后。 未来,研究方向会向端侧拓展,辅助患者完成对复杂物理外设的控制,通过对机器狗、具身智能机器人等智能代理设备的控制来拓展生活边界。
(4)公司加码:国产生态圈逐步形成,产业趋势不断兑现持续加码
脑机接口布局,产业突破蓄势待发。资本市场对脑机接口的关注度持续提升,包括翔宇医疗、诚益通、三博脑科、创新医疗在内的多家上市公司,已通过技术合作、投资或自主研发等方式,布局脑机接口相关业务领域,进一步拓宽了产业生态。
(5)商业进度:脑机接口医保定价落地,商业化有望提速
脑机接口技术首次被国家医保局设立为独立收费项目。2025 年 3 月 12 日,国家医保局发布《神经系统类医疗服务价格项目立项指南(试行)》,参考 2023 年版医疗服务项目技术规范,将现行神经系统价格项目映射整合为 82 项,加收项 24 项,扩展项 8 项。《指南》首次将脑机接口技术设立为独立收费项目。指南中设立了侵入式脑接口置入费、侵入式脑机接口取出费、非侵入式脑机接口适配费等多个收费项目,为将来脑机接口技术迈向成熟后商业化临床应用奠定基础。
湖北省医保局发布全国首个脑机接口医疗服务价格。3 月 31 日,湖北省医保局发布,落实“侵入式脑机接口置入费”、“侵入式脑机接口取出费”、“非侵入式脑机接口适配费”价格项目并制定政府指导价,价格分别为 6552 元/次、3139 元/次、966 元/次。这是继国家医保局发布《神经系统医疗服务价格项目立项指南(试行)》后,全国首次为脑机接口医疗服务定价,填补了脑机接口医疗服务的价格空白,有望加快落地脑机接口落地运用。
三、核心技术与挑战返回搜狐,查看更多