马斯克脑机接口公司将进行首次人体试验,曾导致约1500只动物被杀【附脑机接口行业分析】

Sue Xiao

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马斯克的脑机接口初创公司Neuralink是一家致力于开发和推广脑机接口技术的公司。该公司的目标是通过将人脑与计算机直接连接,提高人类与技术的互动能力,并解决一些神经系统相关的健康问题。

Neuralink日前宣布,该公司已获得一个独立审查委员会的批准,将进行首次人体试验,对瘫痪患者的大脑植入设备。员工告诉路透社,该公司已寻求批准将其设备植入 10 个人体内。

Neuralink表示,这项研究旨在测试Neuralink无线全植入式脑机接口的安全性和有效性,使瘫痪患者能够用大脑控制外部设备。该公司已正式开放临床试验患者的招募,因颈部脊髓损伤或肌萎缩侧索硬化症(ALS)而瘫痪的患者可能符合参加这项试验的条件。

该公司表示,在这项为期六年的研究将使用机器人通过手术将 64 根比人类头发丝还细的柔性线放置在大脑控制运动的部分上,使Neuralink的N1植入物(由可无线充电电池供电)能够记录大脑信号并将其无线传输到一个应用程序中,该应用程序随后可以解码实验者的运动意图。

据报道,自2018年以来,Neuralink在实验中共杀死约1500只动物,包括280多只绵羊、猪和猴子。此外,Neuralink还用大鼠和小鼠进行研究。Neuralink的几名前员工称,在公司的4项实验中,由于人为错误导致86头猪和2只猴子死亡。在实验结束后,动物通常会被杀死,供科学家进行尸检分析。

脑机接口定义

脑机接口指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接,实现脑与设备的信息交换。其工作流程包括脑电信号的采集和获取、信号处理、信号的输出和执行最终再将信号反馈给大脑。

图表1:脑机接口工作流程

脑机接口的技术分类,按照信号采集方式划分,主要分为侵入式、非侵入式和半侵入式。侵入式指通过手术等方式直接将将芯片、传感器等硬件设备植入颅腔内或电极植入大脑皮层,获得高质量神经信号。非侵入式是指无需通过侵入大脑,只需通过附着在头皮上的穿戴设备对大脑信息进行记录和解读。半侵入式介于侵入式和非侵入式之间,将脑机接口植入到颅腔内,但是在大脑皮层外,降低了手术风险和免疫反应。

图表2:按照信号采集方式划分的脑机接口分类

产业链剖析:产业链有待完善

脑机接口产业上游包括芯片和脑电采集设备厂商、操作系统和软件厂商、数据分析商等,中游为脑机接口产品提供商,下游包括医疗健康、教育培训、游戏娱乐、智能家居、军事国防等应用领域。

目前我国脑机接口产业链发展不够完善,芯片等环节发展较为薄弱,受制于德州电气、意法半导体等国外厂商。

图表4:脑机接口行业全景图谱

我国脑机接口行业起步较晚,与国外存在5-10年的差距,而且目前世界主要科技大国在脑机接口领域加速设立技术壁垒,限制技术对外出口。例如,美国商务部在2018年发布《出口管制改革法案》,禁止包括脑机接口在内的14项技术对我国输出。但是,在各大科研院校及相关企业的努力下,我国脑机接口行业正在加快追赶步伐。从专利来看,2013年以来,国内脑机接口相关专利数量持续增长,且申请量增速明显加快;2021年我国脑机接口行业专利申请量达到了1896件,为近年来的峰值。

图表9:2013-2022年我国脑机接口行业相关专利申请数量(单位:件)

市场规模小,标准体系尚未建立

根据中国电子技术标准化研究院的估计,目前全球脑机接口行业市场规模已经超过15亿美元,而国内脑机接口行业市场规模仅10亿元左右,占全球市场规模的比重不足10%,行业还有较大的发展空间。

与此同时,虽然国内脑机接口技术迅猛发展,但我国在脑机接口领域数据、脑信号解码算法、信号采集设备方面却尚未建立起较为统一的标准体系,这可能会导致未来市场缺乏秩序,阻碍脑机接口行业的发展。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《2023-2028年中国脑机接口行业发展前景预测与投资战略规划分析报告

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