前言： 得益于市場對輔助技術需求的持續(xù)攀升、神經(jīng)科技與機器學習技術的突破、以及與虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實系統(tǒng)的深度融合，全球腦機接口市場在未來幾年有望持續(xù)擴大。 同時，人工智能技術的協(xié)同發(fā)展也將為腦機接口市場注入新的活力。 突破：首例人類大腦芯片植入

1月30日，特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克旗下的神經(jīng)科技公司Neuralink取得了[里程碑式的成就]，成功將芯片首次植入人類大腦。

馬斯克在X平臺上發(fā)布帖子稱，首位接受Neuralink腦機接口植入的人類患者恢復狀況良好。初步研究成果顯示，神經(jīng)元尖峰檢測充滿希望。

Neuralink的腦機接口設備為一種侵入式大腦植入物，可通過捕捉神經(jīng)信號操控外部設備，從而協(xié)助嚴重癱瘓患者恢復與外界的溝通。

Neuralink的短期目標是幫助癱瘓者實現(xiàn)意念打字，長遠來看，旨在助力癱瘓者行走、使盲人重見光明，并最終實現(xiàn)人機共生。

[首位人類患者已植入Neuralink的芯片]消息一出，在國內，腦機接口概念股開盤大漲。創(chuàng)新醫(yī)療漲停，三博腦科漲超10%，冠昊生物、南京熊貓、中科信息等紛紛高開。

發(fā)展：Neuralink的成立與重要時間線

Neuralink成立于2016年，該公司希望建立人腦與外部設備的通信通道：通過在大腦內植入超細線，并將這些線程連接到一個定制設計的芯片上，該芯片包含可以讀取神經(jīng)元組信息的電極。

雖然這項技術算起來已有幾十年的歷史，而該公司的創(chuàng)新在于使植入物無線化，并增加了植入電極的數(shù)量。

其PRIME研究是對其無線腦機接口的一項試驗，旨在評估Neuralink無線全植入式腦機接口的安全性和有效性，使癱瘓患者能夠用他們的思想控制外部設備。

2020年，Neuralink 公布了一款硬幣大小的芯片，成功采集了豬腦的電生理信號；

2021年，發(fā)布了將電極植入猴子的大腦，并讓猴子玩[Mind Pong]游戲的錄像。

2023年5月，獲得了美國食品和藥物監(jiān)管局（FDA）批準開展人體臨床試驗。

2023年9月，宣布已獲得一個獨立審查委員會的批準，腦機接口邁向病人的臨床應用。

此前，Neuralink透露，計劃至2030年為超過2.2萬人植入芯片。

區(qū)別：在多方面與其他技術有所不同

①高密度微電極陣列：Neuralink開發(fā)的設備包含了高密度的微電極陣列，這意味著它可以在大腦中監(jiān)測和刺激更多的神經(jīng)元。這種高密度布局有助于提高信號的分辨率和精確度。

②外科植入技術的創(chuàng)新：Neuralink正在開發(fā)一種名為[縫合機]（sewing machine-like）的機器人，用于將微電極精確地植入大腦，減少組織損傷并提高植入的安全性和效率。

③無線傳輸能力：Neuralink的設計目標之一是實現(xiàn)設備的無線通信，這將使得用戶可以在沒有明顯外部硬件連接的情況下，使用腦機接口。這對于提高設備的便攜性和用戶的舒適度至關重要。

④可擴展性和升級性：Neuralink致力于開發(fā)可擴展和可升級的系統(tǒng)，意味著在未來可以通過軟件更新來增強設備的功能，或者通過最小化的外科手術來升級硬件。

⑤多學科集成：Neuralink的研發(fā)團隊結合了神經(jīng)科學、生物工程、微機電系統(tǒng)（MEMS）、機器人技術和軟件工程等多個領域的專家。這種跨學科的方法有助于解決腦機接口技術面臨的復雜挑戰(zhàn)。

⑥應用廣泛：Neuralink不僅關注醫(yī)療應用，如幫助殘疾人士恢復感覺或運動能力，還探索了增強認知能力、提供新型通信方式等更廣泛的應用前景。

⑦開放性和透明度：Neuralink相比一些其他公司，更加開放地分享其科學和工程上的進展，通過公開演講、論文和媒體介紹其技術細節(jié)和愿景。

意義：Neuralink的腦機接口的創(chuàng)新之處

Neuralink致力于通過無線設備植入，協(xié)助脊椎和大腦受傷導致的癱瘓患者恢復行動能力。

隨著時間推移，腦部疾病或脊椎損傷導致的行動能力喪失病例將不斷增加，這些疾病輕則引發(fā)記憶喪失，重則導致大腦損傷，乃至完全喪失行動能力。

經(jīng)過持續(xù)研發(fā)，Neuralink已成功簡化腦機接口設備。新型腦機接口設備位于耳后，硬幣大小的植入芯片取代了一塊頭骨，通過電線連接至數(shù)厘米之外的接口位置。

盡管芯片體積微小，但其內部結構遠較先前設備復雜，具備諸如監(jiān)測健康、直接向大腦播放音樂等各項功能，猶如在大腦中嵌入一部智能手機。

據(jù)Neuralink研究手冊記載，該芯片配備64條柔性聚合物線，提供1024個記錄大腦活動點位。

這一數(shù)字遠超Blackrock Neurotech的腦機接口設備，后者的單一神經(jīng)元記錄系統(tǒng)是目前唯一長期植入人體的設備。因此，Neuralink設備有望大幅提升腦機通信帶寬。

Neuralink特別強調芯片紗線的靈活性，并表示正研發(fā)一種機器人用于植入紗線。

與猶他州鹽湖城的Blackrock Neurotech公司類似，Neuralink將研究重點鎖定在單一神經(jīng)元活動上，通過大腦電極進行記錄。

相較之下，其他公司更傾向于在大腦表面放置電極，通過記錄神經(jīng)元群的平均信號解讀大腦活動。

Neuralink的創(chuàng)新之處在于，其成為首款完全植入式的無線系統(tǒng)，這在腦機接口領域尚屬首次。

此前植入式系統(tǒng)需通過頭骨端口與計算機進行物理連接，既增加感染風險，又限制實際應用。

Neuralink的里程碑意義在于，其掌握了腦機接口技術鏈，將各項單點技術全面整合，形成完整系統(tǒng)，包括電極、芯片、系統(tǒng)、封裝技術及臨床等。

換言之，完整系統(tǒng)形成后，其將不再僅限于論文或實驗室層面，而是可作為面向患者（消費者）的產品，進一步孕育產業(yè)鏈或新興行業(yè)。

市場：腦機接口賽代才剛預熱完成

柔性高密度電極與自動植入機器人的應用，極大地減輕了外科手術的復雜性。

經(jīng)過6至7年的前期研發(fā)與優(yōu)化，以及數(shù)億美金的投入，Neuralink在植入式腦機接口全鏈條研發(fā)領域取得了國際領先地位。

美國國家眼科研究所的數(shù)據(jù)顯示，與視覺相關的嚴重疾病正處于長期上升趨勢。目前，美國約有130萬盲人和290萬弱視患者，到2030年，這兩個數(shù)字可能分別增長到220萬和500萬。

根據(jù)研究機構Precedence Research的數(shù)據(jù)，全球腦機接口的市場規(guī)模在2022年達到了21.3億美元，預計到2032年將達94.4億美元。

這也意味著腦機接口在商業(yè)化道路上進一步加速。從一級市場來看，已有多家創(chuàng)投機構在腦機接口賽道搶占先機。

紅杉資本中國、高榕資本、鼎暉投資、經(jīng)緯創(chuàng)投、光源資本等創(chuàng)投機構在近兩年紛紛布局，行業(yè)中也涌現(xiàn)出微靈醫(yī)療、柔靈科技、光宇元心、腦虎科技等熱門公司。

結尾：

全球范圍內，腦機接口技術在醫(yī)療器械領域的廣泛應用尚處于起步階段。在將其作為醫(yī)療器械進行商業(yè)化推廣方面，監(jiān)管機構秉持嚴謹立場，強調產品須具備充分的長期安全性、有效性和植入便利性。

因此，腦機接口產品的商業(yè)化進程亟待充足的數(shù)據(jù)支撐。當前，國內外腦機接口企業(yè)均在積極探索、同步發(fā)展。

審核編輯：黃飛