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五位專家談腦機介面:醫療臨床應用將是重要方向

9月2日,在世界人工智慧大會“腦•機智慧融合—讓大腦連線未來”的主題論壇上,五位專家探討了目前腦機介面的挑戰和機遇。專家們認為中國在腦機介面領域有三個優勢:政府支援、臨床資源豐富、立法安全。

在臨床資源方面,中國的備試基礎大,獲得的腦資料和資訊更多,硬體機器製造水平也達到世界最前沿水平。

中科院上海微系統所副所長、腦虎科技創始人兼首席科學家陶虎提到,中國在腦機介面領域法規審批非常嚴格,一項技術做合法合規可能需要五六年,如腦虎科技這次釋出的產品,做人體臨床試驗時,倫理報告就用了一年時間才拿到。這種對合法合規的把控,其實是對病人、對醫生、對科研團隊的負責。

腦機介面到底可以用在哪?對普通人有那些現實幫助?

從目前的應用來看,侵入式和非侵入式的發展場景可能各有不同。侵入式腦機介面的訊號更準確、更高頻,可以更加精準地傳遞訊號、控制機器,最重要的是侵入式腦機介面並不僅僅能讀取腦電訊號來控制外部裝置,還可以進行精確的電刺激進而讓大腦產生特定的感覺,所以侵入式腦機介面用在醫療領域,恢復癱瘓、漸凍症患者的運動和交流情況非常多。

在更遠的未來,腦機介面也有可能成為元宇宙的終極接入方式。陶虎說,“電子遊戲互動裝置已經從電腦升級成手機,現在正在演變成VR眼鏡,如果腦機介面實現突破,將給人機互動的效率和速度帶來不可比擬的巨大提升。”腦機介面技術的突破,對未來世界溝通和構建方式都是一種革命。

但在未來三到五年裡,醫療臨床應用仍將是腦機介面應用的主流方向。復旦大學類腦智慧科學與技術研究院副院長王守巖教授認為,腦機介面即將落地三個細分賽道:第一是讀腦方向,即解碼腦資訊,對人的內在意識、情感進行解讀,讓有意識障礙、自閉症等症狀的患者與世界重新建立聯絡;第二是腦機互動方向,即透過外界刺激來改善腦部症狀,未來會在抑鬱症、疼痛、癲癇等四五個適應症上有很多臨床應用;第三是無創腦機介面方向,以硬體結合認知神經科學的方式,推動數字藥物的發展。

腦機介面到底可以用在哪?對普通人有那些現實幫助?

復旦大學類腦智慧科學與技術研究院副院長王守巖教授認為腦機介面就是未來元宇宙與人類之間的一個通道。他解釋道,元宇宙其實本質上是一種數字世界,在這個世界中,發郵件不再需要電子裝置,一個隨手的舉動就可以瞬間傳送並接受收,也就是說資訊可以達到隨時隨地無縫交流的程度;除此之外,元宇宙既然是“宇宙”,那麼肯定不是空的,就需要將人“填進去”,因此,要解決建模、資訊和數字化這些核心問題,就需要一個橋樑或通道將人與元宇宙連線起來。

燧人醫療CEO蔡江認為,不止從資訊層次,腦機介面更多會與元宇宙在物理層次進行結合, 比如透過目前腦機介面領域中的一些虛擬裝置。而透過物理裝置不光能影響人類的感官資訊,還能將物理資訊直接傳達給大腦,改變人類的交流方式。

深圳先進技術研究院、深港腦科學創新研究院正高階工程師李驍健表示,現在的元宇宙更多的是透過人機互動方式讓使用者在保留自己的五官、手腳和聲音的前提下去跟計算機對話。然而,在加入腦機介面之後,人類就可以不需要聽嗅觸味這些感官,也不需要肢體動作,更不需要說話——只要在腦中一想就能傳遞並接收資訊,而大腦也可以直接與外界連在一起。李驍健認為,這才是元宇宙的“終極形態”。

腦機介面在元宇宙賽道中起到了什麼作用?

蔡江分別從“專業市場”和“大眾市場”兩個領域給出了他的判斷,在專業市場,像是讀大腦資訊、寫大腦資訊,以及神經調控等技術的發展會使得應用主要集中在治療上,尤其是神經調控技術。蔡江認為這一技術的需求雖然狹窄,但很旺盛,所以會得到充分的發展。

在大眾市場,蔡江則認為相關應用會主要圍繞腦機互動。他舉了一個例子:從以前的滑鼠控制電腦,到觸控手機平板,計算裝置互動形式的每一次更迭都代表了一個新裝置的崛起,而腦機互動就有可能能做到將現實中的“拿筆1000次”一類的重複工作,變為“想了1000次”,這就大大降低了人類大腦的“功耗”,進行了一次體驗的升級。

近十年,有賴於人工智慧技術的進步,腦機介面領域的技術突破急劇增長。演算法大大提升了人類對於腦電波資料的分析能力,優化了機器處理神經訊號的效率與準確性,從而促進了腦機介面的開發和應用。在場專家表示,2021年腦機介面領域迎來行業發展轉折點,之後的臨床應用會更多,更快。

陶虎認為,“腦機介面領域技術的應用場景、發展速度都在突破大家的正常認知,腦機介面的想象空間還有很大。”

在本次論壇現場,腦虎科技也首次對外發布三款自主研發腦機介面產品,整合式顱頂半植入醫用級BCI產品NeuroInterface,高頻腦電訊號處理儀CereCube,以及軟體及算法雲平臺MindExplorer,助力科研和醫療各領域。