马斯克脑机接口技术迎来历史性时刻

前言： 得益于市场对辅助技术需求的持续攀升、神经科技与机器学习技术的突破、以及与虚拟现实与增强现实系统的深度融合，全球脑机接口市场在未来几年有望持续扩大。   同时，人工智能技术的协同发展也将为脑机接口市场注入新的活力。                   突破：首例人类大脑芯片植入

1月30日，特斯拉首席执行官埃隆·马斯克旗下的神经科技公司Neuralink取得了[里程碑式的成就]，成功将芯片首次植入人类大脑。

马斯克在X平台上发布帖子称，首位接受Neuralink脑机接口植入的人类患者恢复状况良好。初步研究成果显示，神经元尖峰检测充满希望。

Neuralink的脑机接口设备为一种侵入式大脑植入物，可通过捕捉神经信号操控外部设备，从而协助严重瘫痪患者恢复与外界的沟通。

Neuralink的短期目标是帮助瘫痪者实现意念打字，长远来看，旨在助力瘫痪者行走、使盲人重见光明，并最终实现人机共生。

[首位人类患者已植入Neuralink的芯片]消息一出，在国内，脑机接口概念股开盘大涨。创新医疗涨停，三博脑科涨超10%，冠昊生物、南京熊猫、中科信息等纷纷高开。

 

发展：Neuralink的成立与重要时间线

Neuralink成立于2016年，该公司希望建立人脑与外部设备的通信通道：通过在大脑内植入超细线，并将这些线程连接到一个定制设计的芯片上，该芯片包含可以读取神经元组信息的电极。

虽然这项技术算起来已有几十年的历史，而该公司的创新在于使植入物无线化，并增加了植入电极的数量。

其PRIME研究是对其无线脑机接口的一项试验，旨在评估Neuralink无线全植入式脑机接口的安全性和有效性，使瘫痪患者能够用他们的思想控制外部设备。

2020年，Neuralink 公布了一款硬币大小的芯片，成功采集了猪脑的电生理信号；

2021年，发布了将电极植入猴子的大脑，并让猴子玩[Mind Pong]游戏的录像。

2023年5月，获得了美国食品和药物监管局（FDA）批准开展人体临床试验。

2023年9月，宣布已获得一个独立审查委员会的批准，脑机接口迈向病人的临床应用。

此前，Neuralink透露，计划至2030年为超过2.2万人植入芯片。

 

区别：在多方面与其他技术有所不同

①高密度微电极阵列：Neuralink开发的设备包含了高密度的微电极阵列，这意味着它可以在大脑中监测和刺激更多的神经元。这种高密度布局有助于提高信号的分辨率和精确度。

②外科植入技术的创新：Neuralink正在开发一种名为[缝合机]（sewing machine-like）的机器人，用于将微电极精确地植入大脑，减少组织损伤并提高植入的安全性和效率。

③无线传输能力：Neuralink的设计目标之一是实现设备的无线通信，这将使得用户可以在没有明显外部硬件连接的情况下，使用脑机接口。这对于提高设备的便携性和用户的舒适度至关重要。

 

④可扩展性和升级性：Neuralink致力于开发可扩展和可升级的系统，意味着在未来可以通过软件更新来增强设备的功能，或者通过最小化的外科手术来升级硬件。

⑤多学科集成：Neuralink的研发团队结合了神经科学、生物工程、微机电系统（MEMS）、机器人技术和软件工程等多个领域的专家。这种跨学科的方法有助于解决脑机接口技术面临的复杂挑战。

⑥应用广泛：Neuralink不仅关注医疗应用，如帮助残疾人士恢复感觉或运动能力，还探索了增强认知能力、提供新型通信方式等更广泛的应用前景。

⑦开放性和透明度：Neuralink相比一些其他公司，更加开放地分享其科学和工程上的进展，通过公开演讲、论文和媒体介绍其技术细节和愿景。

 

意义：Neuralink的脑机接口的创新之处

Neuralink致力于通过无线设备植入，协助脊椎和大脑受伤导致的瘫痪患者恢复行动能力。

随着时间推移，脑部疾病或脊椎损伤导致的行动能力丧失病例将不断增加，这些疾病轻则引发记忆丧失，重则导致大脑损伤，乃至完全丧失行动能力。

经过持续研发，Neuralink已成功简化脑机接口设备。新型脑机接口设备位于耳后，硬币大小的植入芯片取代了一块头骨，通过电线连接至数厘米之外的接口位置。

尽管芯片体积微小，但其内部结构远较先前设备复杂，具备诸如监测健康、直接向大脑播放音乐等各项功能，犹如在大脑中嵌入一部智能手机。

据Neuralink研究手册记载，该芯片配备64条柔性聚合物线，提供1024个记录大脑活动点位。

这一数字远超Blackrock Neurotech的脑机接口设备，后者的单一神经元记录系统是目前唯一长期植入人体的设备。因此，Neuralink设备有望大幅提升脑机通信带宽。

Neuralink特别强调芯片纱线的灵活性，并表示正研发一种机器人用于植入纱线。

 

与犹他州盐湖城的Blackrock Neurotech公司类似，Neuralink将研究重点锁定在单一神经元活动上，通过大脑电极进行记录。

相较之下，其他公司更倾向于在大脑表面放置电极，通过记录神经元群的平均信号解读大脑活动。

Neuralink的创新之处在于，其成为首款完全植入式的无线系统，这在脑机接口领域尚属首次。

此前植入式系统需通过头骨端口与计算机进行物理连接，既增加感染风险，又限制实际应用。

Neuralink的里程碑意义在于，其掌握了脑机接口技术链，将各项单点技术全面整合，形成完整系统，包括电极、芯片、系统、封装技术及临床等。

换言之，完整系统形成后，其将不再仅限于论文或实验室层面，而是可作为面向患者（消费者）的产品，进一步孕育产业链或新兴行业。

 

市场：脑机接口赛代才刚预热完成

柔性高密度电极与自动植入机器人的应用，极大地减轻了外科手术的复杂性。

经过6至7年的前期研发与优化，以及数亿美金的投入，Neuralink在植入式脑机接口全链条研发领域取得了国际领先地位。

美国国家眼科研究所的数据显示，与视觉相关的严重疾病正处于长期上升趋势。目前，美国约有130万盲人和290万弱视患者，到2030年，这两个数字可能分别增长到220万和500万。

根据研究机构Precedence Research的数据，全球脑机接口的市场规模在2022年达到了21.3亿美元，预计到2032年将达94.4亿美元。

这也意味着脑机接口在商业化道路上进一步加速。从一级市场来看，已有多家创投机构在脑机接口赛道抢占先机。

红杉资本中国、高榕资本、鼎晖投资、经纬创投、光源资本等创投机构在近两年纷纷布局，行业中也涌现出微灵医疗、柔灵科技、光宇元心、脑虎科技等热门公司。

 

结尾：

全球范围内，脑机接口技术在医疗器械领域的广泛应用尚处于起步阶段。在将其作为医疗器械进行商业化推广方面，监管机构秉持严谨立场，强调产品须具备充分的长期安全性、有效性和植入便利性。

因此，脑机接口产品的商业化进程亟待充足的数据支撑。当前，国内外脑机接口企业均在积极探索、同步发展。

审核编辑：黄飞