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國內多個團隊宣稱完成腦機介面“首例”!專家提醒:應正視國內外差距

2024-02-01 20:20:38

2月1日,腦機介面概念股股價大漲,(301293.SZ)漲停,市值逼近100億元;東方中科(002819.SZ)和漢威科技(300007.SZ)盤中股價也一度上漲近6%。

國內腦機介面概念股大漲受馬斯克腦機介面公司Neuralink完成首例患者晶片植入訊息提振。1月31日,清華大學官網也釋出新聞稱,清華大學與宣武醫院團隊成功進行首例無線微創腦機介面臨床試驗。

就在馬斯克宣佈Neuralink首例患者試驗完成當天,上海腦機介面公司腦虎科技彭雷就在社交媒體上稱,該公司的“首例”腦機介面臨床短期植入早在2023年2月就已完成,使用柔性電極,並採集到高質量的神經元Spike訊號。

技術路徑有何區別?

據清華研究團隊介紹稱,清華醫學院洪波教授設計研發的無線微創腦機介面NEO(Neural Electronic Opportunity)與馬斯克領導的Neuralink腦機介面不同,使用微創手術的方法將電極放在大腦硬膜外,透過長期動物試驗研製,不會破壞神經組織。

在洪波看來,微創植入腦機介面系統植入於人體硬腦膜上,不侵入大腦皮層神經細胞,透過軟硬體結合的訊號增強技術獲取高信噪比,有效解決了生物相容性問題;另外,植入體內腦機介面裝置的體積約1元硬幣大小,能在高訊號強度、小植入損傷之間找到平衡。

復旦大學光電研究院研究員宋恩名向第一財經記者解釋稱,Neuralink的腦機介面是有創的侵入式腦機介面技術路線,清華團隊的是半侵入式的微創技術路線。他認為,兩種技術路線各有優勢。從新聞釋出的內容來看,清華的技術應該很有前景,但還需要更多資料的支撐。

半侵入式的植入裝置介於深度腦植入與外部腦刺激裝置之間,好處是可以減少侵入性外科手術對大腦的傷害,同時對大腦訊號提取的精準度要高於外部連線裝置;但缺點是由於該裝置是貼附在大腦表層,能夠處理的大腦訊號僅限於大腦皮層訊號,無法提取大腦深層的控制記憶、情緒等高階認知的訊號。

上海三甲醫院一名神經外科醫生對第一財經記者表示:“最近腦機介面技術又被推上風口,從清華團隊的報道來看,技術是不錯的,但仍然有待患者例數的提升以及各種評價方式的佐證,比如核磁共振、電生理等,都要用來證實這種技術是有效的。”

腦機介面是一個涉及微電子、臨床醫學、材料、晶片、演算法等十多門學科的交叉融合領域,是一個非常複雜的系統性工程,在技術上面臨挑戰。除此之外,任何植入大腦的裝置在倫理方面也都會面臨巨大的挑戰,生物本體大腦容易受到產品洩漏電流的潛在危害,因此在安全性和有效性方面都有待進一步的驗證。

Neuralink沒有披露關於首例大腦晶片植入患者的詳細資訊,但馬斯克曾表示,公司最初將從漸凍症(ALS)、失明、四肢截癱等臨床上無法治療的神經相關重大疾病入手,讓患者重獲行動能力。

清華研究團隊與宣武醫院腦機介面的首例植入患者為一名四肢癱瘓14年的高位截癱患者。據介紹,患者在植入10天后出院,經過三個月的居家康復訓練後,目前患者可以透過腦電活動驅動氣動手套,實現自主喝水等腦控功能,抓握準確率超過90%。

腦機介面已被寫入“未來產業”

腦機介面已經被寫入1月29日工信部、科技部等七部門聯合印發的《推動未來產業創新發展的實施意見》。該檔案聚焦未來產業,明確提出需要加強量子計算機、腦機介面、新型顯示以及6G網路裝置的研發。

在國內,已經湧現出一批面向產業化的腦機介面創新企業。腦虎科技稱,該公司去年上半年就曾在臨床上完成3項植入手術,並實現了單神經元Spike訊號記錄,漢語言解碼與合成,以及患者術中語言區實時定位等功能,能指導外科醫生精準切除腦區病灶,同時保留患者的重要腦功能。

第一財經記者瞭解到,清華團隊背後的腦機介面產業化公司為一家名為博睿康的公司,從事無線腦機介面的研發和產業化。公開資訊顯示,2022年12月,該公司獲得數億美元C輪融資。

博睿康主要研發科研級腦電採集與刺激裝置,應用於生物醫學、心理學、神經科學等領域的科學研究;醫療級腦電裝置,應用於癲癇、腦腫瘤、腦血管病等疾病的診斷與監護;微創植入腦機介面系統,應用於難治性癲癇治療、神經系統疾病康復等臨床場景。從與清華的合作來看,應該屬於微創植入腦機介面系統。

在博睿康2022年的融資新聞中,洪波曾這樣評論該公司:“當前博睿康腦電裝置的效能已經和日本光電、美國Natus站在了同一高度。腦電裝置之於腦機介面行業,就像iPhone之於手機行業;圍繞紮實的硬體和作業系統,開發者可以改進電極材料、迭代軟體演算法。”

針對腦機介面公司最新的技術進展,腦機介面專家、中國科學院上海微系統與技術研究所陶虎研究員表示,Neuralink的這一進展明確了腦機介面的發展趨勢,即以臨床應用為導向,面向神經相關重大疾病的治療。

“國內腦機介面領域應正視與國際頂尖團隊在工程能力方面的差距,儘快形成頂層設計,更高效配置各方資源,在腦機介面領域形成中國的獨到優勢。”陶虎表示。

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