脑机接口技术，作为“十四五”规划纲要中重点发展的“脑科学与类脑研究”领域的关键技术之一，被形象地誉为大脑与外部设备之间的“信息高速公路”。
今年以来，随着人工智能、神经生物学、传感器等技术提升，“脑机接口”这项听起来很科幻的技术，正逐步走进我们的生活。
脑机接口技术实现商用
在山东济南的这家实验室内，伴随着一道道指令的发出，几架无人机在空中灵活翻转，做出各种高难度动作。
令人称奇的是，这些无人机的“操控者”并非手中握着遥控器的专业飞手，而是头戴脑电帽的实验人员。
山东中科先进技术有限公司总经理李卫民：通过脑机接口，采集实验人员的大脑信号，然后经过算法滤波、运动识别，可以判断出他想要下发的命令。
脑机接口的工作原理可以这样简单解释，大脑在思维活动时会产生脑电波，脑机接口系统通过识别脑电波特征，直接读取大脑意图，将其转化为计算机指令，实现人与机器或外部设备之间的交互。技术人员告诉记者，他们无线脑电采集系统，也就是俗称的脑机接口，可以实现4K赫兹的采样频率。
山东中科先进技术有限公司总经理李卫民：4K赫兹的采样频率，就是一秒钟可以采4000个点。通过这么高频率的采集，我们可以对人的脑电信号进行采集，然后再对人的意图进行分析和识别。
作为一项瞄向未来的前沿技术，脑机接口应用场景极为广泛，涵盖医疗、娱乐、教育等多个领域，其中，医疗是目前最受关注的领域之一。
记者在山东济南的这家实验室看到，实验人员穿戴脑控下肢外骨骼系统，依靠“意念”控制外骨骼，带动下肢完成行走、抬腿等动作。这一主动式康复训练系统，为瘫痪患者带来了全新希望。他们可以通过主动的“意念控制”，参与康复过程，从而更有效地锻炼肌肉力量、恢复肢体运动功能。
山东中科先进技术有限公司脑机接口研究中心工程师王圣哲：我们采用非侵入式的方式，通过电极片和脑电帽，隔着头皮将这种微弱的脑电信号提取出来，通过我们自主研发的放大器，将信号放大到采集软件中。通过我们的算法，就可以识别到用户现在正在想什么，帮助他们进行一系列的康复。
在国家老年疾病临床医学研究中心，记者看到多项涉及脑机接口的研究已经成形。这款设备，就能帮助卒中的病人由以往的被动康复训练变为主动。
四川大学华西医院智能可穿戴健康系统研究室主任江宁：通过人工智能的方法，我们也能让脑机接口的使用门槛越来越低，希望能够逐渐地把它的渗透率提高，最后能够进入到每个需要有脑机接口服务的家庭。
脑机接口帮大脑重掌“指挥权”
脑机接口技术主要分为非侵入式和侵入式两类，其中，非侵入式脑机接口，是在头皮表面使用电极、传感器等设备，获取大脑活动信息。虽然获取信号的质量水平相对较低，但具有易操作、安全性高等特点。
侵入式脑机接口，则是通过在大脑皮质植入电极，可实现更高精度、更复杂的神经控制功能。不久前，一场侵入式脑机接口手术在四川成功实施。
在四川大学华西医院的一台脑肿瘤手术现场，医护人员借助侵入式脑机接口技术成功将病人的脑胶质瘤切除。
医生告诉记者，由于恶性肿瘤都像树根一样与大脑神经元盘根交错，如何在手术中，既让大脑功能区域完好无损，又能让肿瘤片甲不留，是脑癌手术中的最大难点。而脑外科辅助脑机接口的应用，为脑癌手术提供了新的利器。
四川大学华西医院神经外科副主任医师杨渊：有了脑机接口技术之后，我们能够通过脑电信号的解码，通过肿瘤的电信号与正常神经元电信号之间的区别，来判断这个地方的组织是肿瘤还是神经元，辅助医生对肿瘤边界进行判断，提高了医生对于肿瘤的全切率。
在没有这个算法以前，医生往往只能通过影像学、超声、核磁共振等方式对肿瘤边界进行结构性的主观判断。而想要精确地划分脑部功能区，还需要在术中唤醒患者，对其脑部进行电刺激，这个过程无疑对患者来说是痛苦的，甚至很可能引发癫痫。
四川大学华西医院神经外科学科主任毛庆：我们现在用的是多通道全频的脑电信号采集，它是同步实时的，不会引发癫痫，可以说是一个革命性的进步。
今年2月，国家药监局批准《采用脑机接口技术的医疗器械用于人工智能算法的脑电数据集质量要求与评价方法》医疗器械行业标准制修订项目立项。3月11日，国家医保局发布《神经系统类医疗服务价格项目立项指南（试行）》，其中专门为脑机接口新技术前瞻性单独立项，设立了“侵入式脑机接口置入费”“侵入式脑机接口取出费”“非侵入式脑机接口适配费”等价格项目。四川省医保局年内也将公布有关脑机接口的服务价格。
赛迪研究院信息化与软件产业研究所副主任黄文鸿：临床应用是推动场景验证与应用转化的“最后一公里”，综合研判在未来5年内，脑机接口有望在重大脑疾病治疗方面发挥重要作用，是脑机接口技术从实验室走向产业应用的关键一步。
今年我国脑机接口市场规模将突破38亿元
脑机接口技术作为生命科学与信息技术深度融合的前沿领域，正展现出蓬勃的发展态势。
我国在该领域的技术发展、应用拓展以及战略布局等方面都取得了显著进展，为未来的科技创新和产业升级注入了强大动力，2025年我国脑机接口市场将达到38亿元。
今年以来，多地出台了专项政策对脑机接口领域予以支持。北京、上海相继发布行动方案，针对脑机接口领域关注的监管政策、临床试验、产业集群、商业化、产业链等给出了明确发展方向。同时，为确保这一前沿领域健康发展，国家科技伦理委员会人工智能伦理分委员会研究编制了《脑机接口研究伦理指引》。
赛迪研究院信息化与软件产业研究所副主任黄文鸿：随着脑机接口领域创新成果持续涌现，其在医疗领域的应用将持续深化，消费、工业、教育等领域应用也将加快拓展，有望推动市场规模进一步扩大。
脑机接口技术的核心在于解码大脑产生的复杂电信号，将其转换为可操作的命令，而人脑产生的信号极其复杂，现有技术难以完全精确解读大脑的意图和思维。目前，我国脑机接口技术面临脑信号解码、工程化与市场化、长期稳定性及数据安全等挑战。专家表示，我国脑机接口技术需要神经科学、材料学、信息科学等多学科协同攻关，突破方向将集中在基础研究、材料技术、算法优化和临床应用等方面。
赛迪研究院信息化与软件产业研究所副主任黄文鸿：推动我国脑机接口产业健康发展，应当坚持以应用为导向，特别是当前应以医疗场景为重点领域推进技术创新，从而解决实际临床需求，形成可持续的发展模式。同时，建立完善的脑机接口技术标准、产品质量标准以及科学伦理规范也至关重要，将为产业发展持续提供规范引领，形成有序创新环境。
数据显示，2024年我国脑机接口市场规模已达32亿元，年增长率为18.8%，预计2025年全年，这一数字将突破38亿元，到2027年将超过55亿元，年均增长率保持在20%左右。
（总台央视记者 朱江 张伟 四川台 济南台）
来源： 央视新闻客户端
