2023,脑机接口未来已来

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2023,脑机接口未来已来

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“这听起来很奇怪,但最终我们将实现与人工智能的共生。”在一次脑机接口演示中,马斯克产生了如此科幻般的畅想。

这一幕或许不再遥远。

前不久,“行动力狂人”马斯克的脑机接口公司Neuralink正式开始招募首次临床试验的志愿者,据外媒报道,数千名志愿者正排队等候植入Neuralink的大脑植入物。

值得一提的是,在整个脑机接口领域,马斯克的Neuralink并非先驱。

早在去年5月,据外媒报道,脑机接口公司Synchron就宣布开始在美国进行名为“COMMAND”研究的首次人体临床试验。今年1月,Synchron公布了对4名澳大利亚患者植入设备的评估结果。

在国内,脑机接口行业同样有了突破性进展。

今年5月,全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验在北京获得成功,该试验在猴脑内实现了介入式脑机接口脑控机械臂,这对推动脑科学领域研究具有重要意义,也标志着我国脑机接口技术的突破。

事实上,脑机接口赛道的热潮不仅仅源于企业的带动效应,技术进步是更主要的因素,脑科学、人工智能技术、信息通信技术、电子信息技术和材料学的发展,给脑机接口行业带来了底层的技术支撑。

越来越多的科技公司,开始探索脑机融合技术的应用,以Neuralink为代表的植入式脑机接口赛道,今年的关注度依然颇高,行业内的新变化、新进展开始发生。

1、植入式脑机接口,迎来新进展

技术的发展,加上其自带的“科幻色彩”,让脑机接口成为科学界不折不扣的“流量担当”。

2016年,马斯克入局脑机接口领域并成立Neuralink,作为硅谷的传奇人物,马斯克的这一举一动也带火了植入式脑机接口的概念。

从医疗器械的角度来看,植入式的脑机接口系统对整个系统的安全性、稳定性、经济可及性等各方面的要求会相当之高。在国内,2020年浙江大学研究团队与浙江大学附属第二医院共同合作成功完成了国内首例侵入式接口手术,在这之后,植入式脑机接口的市场热度越来越高。

进入2023年,植入式脑机接口行业依然在“蓄力”,却也开始有了收获。

从技术层面来看,有不少的新材料在进行研发,脑机接口的关键零部件,如柔性电极、神经芯片、脑电采集设备等方向有了新进展。

就电极技术而言,微型化、柔性化、高通量成为研发团队和公司追逐的方向,多个团队和公司的柔性电极进入临床测试阶段,例如美国精密神经科学公司Precision Neuroscience在5月份完成了多例IIT测试,其产品获得FDA的突破性医疗器械认证,显示出高密度柔性电极阵列在精细脑功能“地图绘制”方面的巨大的临床优势。

从临床层面来看,今年上半年,FDA (美国食品药品监督管理局)批准了马斯克大脑芯片公司的临床试验,这意味着脑机接口从动物试验迈向病人的临床应用,这一步是脑机接口新突破。9月,该公司开始为其首次人体试验招募志愿者。

本月初,天桥脑科学研究院公布一项研究成果:美国加州理工学院研究团队基于脑机接口,开发了一种功能性超声(fUS)神经影像新兴技术,fUS技术可以成为“在线”BMI基础——它可以读取大脑活动,通过用机器学习编程的解码器破译其含义,从而控制一台延时极短、可准确预测运动的计算机。

总而言之,随着脑科学、人工智能技术、材料学的发展,脑机接口行业也拥有了更多的技术支撑。

2、柔性电极,成为突破口

脑组织是一种非常柔软的组织状态,任何植入电极若想更长久的与其共存,需要降低植入电极的硬度。

植入式脑机接口主要靠电极来采集脑电信号,电极的通道数以及采集信号的精度十分重要,随着电极的发展,柔性电极因其采集通道数高、在体跟踪记录脑电信号时间长、排异反应小且对大脑损伤低等优势,被认为是植入式脑机接口的“决胜法宝”。

微灵医疗联合创始人邓春山博士告诉猎云网,柔性电极“火爆”主要有两方面的原因:

一是原理:相对于*代脑机接口的硬质的犹他电极,柔性电极在力学的匹配性方面与大脑组织更接近,理论上讲应该具有更好的生物相容性、更长久的功能性。

二是应用:国际上做植入式脑机接口的公司,有一半左右的公司,都是采用的柔性电极,包括neuralink, precision neuroscience等公司,这确实代表了第二代脑机接口的一个重要方向。

目前,国内的植入式脑机接口企业,纷纷开始发力柔性电极,并取得了进展。

智冉医疗科技的核心技术也与柔性电极相关,通过高通量的柔性的电极,来采集皮层内单位神经元信号。智冉医疗联合创始人兼CEO宋麒表示,脑机接口虽然是一个非常复杂的系统,但目前为止已经不存在非常难以突破的技术难关,更多的是工程性的开发,大概在5年以内会诞生真正能够应用于临床的脑机接口。

脑虎科技则推出了柔性脑机接口整体解决方案,包括柔性电极、手术机器人、植入式脑电采集器等,公司自主研发了两款“柔性电极植入手术机器人”——医疗版手术机器人和科研版手术机器人,针对医疗和科研不同的场景打造的产品。目前科研版手术机器人已市场化。

谈到做柔性电极植入手术机器人的原因,脑虎科技创始人兼CEO彭雷告诉猎云网:“大脑是极其复杂且脆弱的,大脑有860亿的神经元,要想通过植入柔性电极来采集某一固定脑区的神经元活动,对脑区定位的要求是非常高的,自动化、智能化的手术机器人在规划植入路线和脑区定位比人为操作更加精准,对大脑的损伤更小。”

资本市场也对“柔性电极”予以高度青睐。前不久,微灵医疗宣布完成数千万人民币的天使加轮融资,由高榕资本领投,中发领创生命园创投基金、齐济投资跟投,老股东鼎晖投资追投。

微灵医疗表示,本轮融资将会推动研发“植入式超柔顺高密度电极阵列”,这里面的“柔性电极”,代表了第二代脑机接口的重要方向。

3、投资变得理性

中商产业研究院发布的《2022-2027年中国脑机接口产业发展趋势及投资风险研究报告》显示,2019-2022年全球脑机接口市场规模从12亿美元增长至17.4亿美元,期内年均复合增长率达13.19%。

全球脑机接口产业仍处于初期发展阶段,未来市场增长空间巨大,中商产业研究院分析师预测,2023年全球市场规模将达到19.7亿美元。

作为一项颠覆性的技术,脑机接口在医疗领域的疾病治疗、功能恢复上展现出巨大的价值,同时,在工业自动化、军事侦察和娱乐消费行业中,也有充足的应用场景。

然而需要注意的是,不论从技术成熟度还是应用场景上看,要想将脑机接口技术推向商业化,并非易事。因此,能否通过股权融资、债权等手段获取充足的现金流,成为支撑脑机接口企业进行研发的关键因素。

Synchron曾宣布超额认购的7500万美元C轮融资,由ARCH Venture Partners领投,盖茨旗下风投Gates Frontier、贝索斯旗下Bezos Expeditions、Reliance Digital Health Limited、Greenoaks、盛大集团和墨尔本大学等近20家现有投资者参与了本轮融资。

上个月底,Neuralink也被曝再融资4300万美元。

进入2023年,国内脑机接口的融资环境依然活跃和积极,但是更加趋于理性。

根据睿兽分析数据,2014年-2023年8月20日,中国脑机接口行业发生融资事件170起,涉及公司数60家,已披露融资总额58.45亿人民币。

从发生的融资事件和融资金额上看,2021与2022年属于爆发期,两年的投融资事件数占总事件数的41.1%,融资总额42.17亿人民币;进入2023年,脑机接口一级市场进入冷静期,2023H1事件数仅为4件,这既有整体市场环境趋冷的因素,也与脑机接口赛道正迈入开展临床试验期,投资机构开始聚焦取得技术突破迈入临床试验的公司,而不是大面积投资初创公司有关。

邓春山认为,随着对资本脑机接口行业了解得更加清晰,投资也会更加理性,同时需要兼顾中短期的现金流业务等。

彭雷则提到:“经济发展本身就是有周期性的,都有一个所谓的产业发展曲线,从刚开始起势,然后一堆人涌进来,然后突然干爆,然后资本看空,然后跌落深渊,然后再恢复、稳定成长,每个行业都是这么过来的。脑机接口这个行业也不例外,应该也经历这个过程。”

此外彭雷表示,今年无论是国家层面还是上海市级政策,对脑机接口都是大力扶持的,这对于企业进行融资产生很大帮助。

最早,大家把脑机接口当作一种高端设备去投资,如今,投资人开始看重脑机接口行业的可落地性。随着科技的快速发展和研究的不断深入,相信脑机接口的商业化前景将会变得越来越明朗。

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