脑机接口7岁恒河猴“悟空”打游戏实验
(资料图片仅供参考)
随着对AI+脑科学发展的关注力度加大，国内侵入式脑机接口技术发展正加速。
App获悉，7月6日，2023世界人工智能大会（WAIC）“脑机智能数字生命”主题论坛上，天桥脑科学研究院（TCCI）宣布再投10亿元支持AI+脑科学，包括设立1亿美元经费的MindX实验室，建设AI+睡眠梦境、抗衰老等系列前沿实验室，每家启动费用5000万元人民币，并将持续投资。
TCCI创始人陈天桥表示：“科幻小说描绘的数字生命令人向往，我相信，只有AI+脑科学，才能打造出真正的、有灵魂的数字生命。”
与此同时，作为陈天桥和TCCI应用神经技术前沿实验室支持布局的公司，侵入式脑机接口公司脑虎科技在这场大会上发布了七项阶段性科研新成果，横跨学术、科研、医疗临床等领域，同时还公布实验视频和现场展示最新手术机器人及技术研究方案产品等。
1、“丝蛋白神经光电极”实现大脑神经解析与调控，由丝蛋白光纤和多通道超柔性微电极插入在小鼠脑部并进行刺激，在小鼠左半球mPFC脑区采集信号，对其行为进行刺激。2、“类蚊口器仿生柔性神经探针电极”实现硬脑膜外微创植入。通过128通道柔性电极阵列、可调刚性梭针的多功能植入模块和高灵敏度的触觉传感器阵列形成的神经探针系统，植入到小鼠大脑，穿透硬脑膜，通过触觉反馈，感知颅内血管，并在术后12小时可采集到高质量的单神经元活动信号。3、脑机接口植入犬类并完成运动解码实验，2岁的拉布拉多犬“尼奥”被植入脑机接口，通过30天范式的跑步机跑步，实现运动信息反馈，并利用脑电解码预测运动轨迹，平均准确率达80%以上。4、脑机接口植入恒河猴打游戏实验。7岁恒河猴“悟空”于5月完成了脑机接口的电极植入手术，在植入256通道皮层电极后可采集LFP信号，“悟空”成功实现通过意念打游戏的实验效果。这与马斯克创立的脑机接口公司Neuralink。5、皮层电极临床术中功能区精准定位，指导外科医生切除脑区病灶。今年6月，脑虎科技等机构在一位35岁女患者中完成了一例脑机接口植入实验，通过术中唤醒病人，嘱病人执行语言相关范式时，语言相关脑区如有明显响应，可用于语言区被动 (无需电刺激)、实时、快速定位。6、脑机接口上人完成语言解码试验。今年5月11日，脑虎科技等机构在一位44岁女患者中完成了一例脑机接口植入实验，把256通道柔性皮层电极植入其中，用于术中汉语语调语音解码，电极主要覆盖患者腹侧感觉运动皮层(VSMC)，记录受试者发音过程中的脑电信号。结合自主开发的后端脑电采集设备，术中记录受试者发音过程中的脑电信号，实现汉语语音解码和合成。7、柔性深部电极科研临床，实现对单神经元信号的有效记录。今年2月，脑虎科技等机构在一位42岁男患者中植入了脑机接口，顺利完成一项256通道柔性深部电极的植入手术，成功实现单神经元Spike信号记录。“我们在今年5月，完成了全球首例将半侵入式脑机接口设备植入恒河猴进行打乒乓游戏的实验。”脑虎科技联合创始人兼CEO彭雷表示，该脑机接口植入恒河猴打游戏实验，在解码准确性上，预测轨迹和真实轨迹相关性85%以上，延迟性则控制在30ms以内，同时实现14天以上的稳定解码。
产品方面，脑虎科技还发布了面向科研及医疗市场的柔性电极植入手术机器人FlexShuttle/FlexShuttle Mini和脑电采集芯片M2。
大动物手术机器人
其中，FlexShuttle拥有高精度多级精度视觉模块设计，深度学习结合双目定位，智能识别、精准锁定，并大范围全方位覆盖颅骨，多模态传感检测实现自动安全停止的颅骨开孔，可兼容兼容钨针穿刺柔性电极、蚕丝蛋白电极操作；脑电采集芯片M2，是自主研发的64通道数模混合芯片，采用全自研16bit高精度ADC模块，裸片面积比国外竞品减小30%，兼容主流信号采集设备，据悉，M2产品已经与上海华山医院，天津大学等机构达成了商业化落地意向，预计明年2月将正式面市。
而对于产品的多样化和软硬件不统一、“脑科学现在都是分割的”等问题，脑虎科技还发布了脑科学开放平台，将软硬件产品线进行统一架构。彭雷提到，这里面涉及到信号处理、频谱动捕、通道选择、神经网络解码、运动轨迹预测的算法未来都将会开放开源。
为提高我国临床医生对植入式脑机接口医学临床应用的认知，本次论坛上，现场脑虎科技与上海科技馆科学传播中心正式签订科普教育合作备忘录，未来将助力科技资源科普化。同时，由中国神经科学学会脑机接口与交互分会与国家神经疾病医学中心（华山医院）正式启动《植入式脑机接口医学临床应用的伦理专家共识》编写项目。该项目适用于相关研究领域的大学、研究所及各级医疗机构。所涵盖的临床问题主要涉及脑机接口的治疗手段，使用规范及注意事项和不良反应等。
脑虎科技联合创始人、CEO彭雷
“这次我们发布的是半植入的一些临床产品，在未来几个月内，我们就会公布全植入的皮下高通量脑机接口产品，与半植入面对的市场会略有区别。”彭雷认为，脑机接口不仅仅局限于让猴子打个游戏，未来有太多的想象空间。
彭雷认为，脑机接口（BCI）与通用人工智能（AGI）是一个互相融合的过程，碳基生命跟硅基生命未来一定会走到一起，方向是一致的，这个“桥”已经建立起来了。
脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎表示，脑机接口是在做把病人变回正常人的过程，这就意味着要做更多的临床研究，做更大的重大脑疾病诊治。而脑机接口的天花板，就是想把正常人变成超人，希望通过脑机接口把我们大脑跟外界更加强大的感知器和执行器联合起来，把我们的五官、四肢做更多的延续。
不过，多数业内人士认为，脑机接口领域目前仍然被视作为一种“研究”生态，需要不断探索其消费级层面的应用。多位行业人士在会后对App表示，脑虎科技的研究成果速度比人们想象当中要快一些。一位投资人对App表示，看完这场发布会他认为比较震撼。
“我们做这件事情确实是在做宇宙中已知最复杂的事物，非常艰巨且充满挑战，很高兴能每年有一次机会汇报进展。但我们更希望的有更多的人加入脑虎，跟我们一起来合作、打造生态、做开放平台，真正用所有人的努力，来实现我们的终极目标。”彭雷结尾表示。（本文首发App，作者｜林志佳）
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