腦機(jī)接口7歲恒河猴“悟空”打游戲?qū)嶒?yàn)

隨著對(duì)AI+腦科學(xué)發(fā)展的關(guān)注力度加大，國(guó)內(nèi)侵入式腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展正加速。

(相關(guān)資料圖)

鈦媒體App獲悉，7月6日，2023世界人工智能大會(huì)（WAIC）“腦機(jī)智能數(shù)字生命”主題論壇上，天橋腦科學(xué)研究院（TCCI）宣布再投10億元支持AI+腦科學(xué)，包括設(shè)立1億美元經(jīng)費(fèi)的MindX實(shí)驗(yàn)室，建設(shè)AI+睡眠夢(mèng)境、抗衰老等系列前沿實(shí)驗(yàn)室，每家啟動(dòng)費(fèi)用5000萬(wàn)元人民幣，并將持續(xù)投資。

TCCI創(chuàng)始人陳天橋表示：“科幻小說(shuō)描繪的數(shù)字生命令人向往，我相信，只有AI+腦科學(xué)，才能打造出真正的、有靈魂的數(shù)字生命?！?/p>

與此同時(shí)，作為陳天橋和TCCI應(yīng)用神經(jīng)技術(shù)前沿實(shí)驗(yàn)室支持布局的公司，侵入式腦機(jī)接口公司腦虎科技在這場(chǎng)大會(huì)上發(fā)布了七項(xiàng)階段性科研新成果，橫跨學(xué)術(shù)、科研、醫(yī)療臨床等領(lǐng)域，同時(shí)還公布實(shí)驗(yàn)視頻和現(xiàn)場(chǎng)展示最新手術(shù)機(jī)器人及技術(shù)研究方案產(chǎn)品等。

1、“絲蛋白神經(jīng)光電極”實(shí)現(xiàn)大腦神經(jīng)解析與調(diào)控，由絲蛋白光纖和多通道超柔性微電極插入在小鼠腦部并進(jìn)行刺激，在小鼠左半球mPFC腦區(qū)采集信號(hào)，對(duì)其行為進(jìn)行刺激。2、“類蚊口器仿生柔性神經(jīng)探針電極”實(shí)現(xiàn)硬腦膜外微創(chuàng)植入。通過(guò)128通道柔性電極陣列、可調(diào)剛性梭針的多功能植入模塊和高靈敏度的觸覺(jué)傳感器陣列形成的神經(jīng)探針系統(tǒng)，植入到小鼠大腦，穿透硬腦膜，通過(guò)觸覺(jué)反饋，感知顱內(nèi)血管，并在術(shù)后12小時(shí)可采集到高質(zhì)量的單神經(jīng)元活動(dòng)信號(hào)。3、腦機(jī)接口植入犬類并完成運(yùn)動(dòng)解碼實(shí)驗(yàn)，2歲的拉布拉多犬“尼奧”被植入腦機(jī)接口，通過(guò)30天范式的跑步機(jī)跑步，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)信息反饋，并利用腦電解碼預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)軌跡，平均準(zhǔn)確率達(dá)80%以上。4、腦機(jī)接口植入恒河猴打游戲?qū)嶒?yàn)。7歲恒河猴“悟空”于5月完成了腦機(jī)接口的電極植入手術(shù)，在植入256通道皮層電極后可采集LFP信號(hào)，“悟空”成功實(shí)現(xiàn)通過(guò)意念打游戲的實(shí)驗(yàn)效果。這與馬斯克創(chuàng)立的腦機(jī)接口公司Neuralink。5、皮層電極臨床術(shù)中功能區(qū)精準(zhǔn)定位，指導(dǎo)外科醫(yī)生切除腦區(qū)病灶。今年6月，腦虎科技等機(jī)構(gòu)在一位35歲女患者中完成了一例腦機(jī)接口植入實(shí)驗(yàn)，通過(guò)術(shù)中喚醒病人，囑病人執(zhí)行語(yǔ)言相關(guān)范式時(shí)，語(yǔ)言相關(guān)腦區(qū)如有明顯響應(yīng)，可用于語(yǔ)言區(qū)被動(dòng) (無(wú)需電刺激)、實(shí)時(shí)、快速定位。6、腦機(jī)接口上人完成語(yǔ)言解碼試驗(yàn)。今年5月11日，腦虎科技等機(jī)構(gòu)在一位44歲女患者中完成了一例腦機(jī)接口植入實(shí)驗(yàn)，把256通道柔性皮層電極植入其中，用于術(shù)中漢語(yǔ)語(yǔ)調(diào)語(yǔ)音解碼，電極主要覆蓋患者腹側(cè)感覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮層(VSMC)，記錄受試者發(fā)音過(guò)程中的腦電信號(hào)。結(jié)合自主開(kāi)發(fā)的后端腦電采集設(shè)備，術(shù)中記錄受試者發(fā)音過(guò)程中的腦電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)漢語(yǔ)語(yǔ)音解碼和合成。7、柔性深部電極科研臨床，實(shí)現(xiàn)對(duì)單神經(jīng)元信號(hào)的有效記錄。今年2月，腦虎科技等機(jī)構(gòu)在一位42歲男患者中植入了腦機(jī)接口，順利完成一項(xiàng)256通道柔性深部電極的植入手術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)單神經(jīng)元Spike信號(hào)記錄。

“我們?cè)诮衲?月，完成了全球首例將半侵入式腦機(jī)接口設(shè)備植入恒河猴進(jìn)行打乒乓游戲的實(shí)驗(yàn)?！蹦X虎科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO彭雷表示，該腦機(jī)接口植入恒河猴打游戲?qū)嶒?yàn)，在解碼準(zhǔn)確性上，預(yù)測(cè)軌跡和真實(shí)軌跡相關(guān)性85%以上，延遲性則控制在30ms以內(nèi)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)14天以上的穩(wěn)定解碼。

產(chǎn)品方面，腦虎科技還發(fā)布了面向科研及醫(yī)療市場(chǎng)的柔性電極植入手術(shù)機(jī)器人FlexShuttle/FlexShuttle Mini和腦電采集芯片M2。

大動(dòng)物手術(shù)機(jī)器人

其中，F(xiàn)lexShuttle擁有高精度多級(jí)精度視覺(jué)模塊設(shè)計(jì)，深度學(xué)習(xí)結(jié)合雙目定位，智能識(shí)別、精準(zhǔn)鎖定，并大范圍全方位覆蓋顱骨，多模態(tài)傳感檢測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)安全停止的顱骨開(kāi)孔，可兼容兼容鎢針穿刺柔性電極、蠶絲蛋白電極操作；腦電采集芯片M2，是自主研發(fā)的64通道數(shù)模混合芯片，采用全自研16bit高精度ADC模塊，裸片面積比國(guó)外競(jìng)品減小30%，兼容主流信號(hào)采集設(shè)備，據(jù)悉，M2產(chǎn)品已經(jīng)與上海華山醫(yī)院，天津大學(xué)等機(jī)構(gòu)達(dá)成了商業(yè)化落地意向，預(yù)計(jì)明年2月將正式面市。

而對(duì)于產(chǎn)品的多樣化和軟硬件不統(tǒng)一、“腦科學(xué)現(xiàn)在都是分割的”等問(wèn)題，腦虎科技還發(fā)布了腦科學(xué)開(kāi)放平臺(tái)，將軟硬件產(chǎn)品線進(jìn)行統(tǒng)一架構(gòu)。彭雷提到，這里面涉及到信號(hào)處理、頻譜動(dòng)捕、通道選擇、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解碼、運(yùn)動(dòng)軌跡預(yù)測(cè)的算法未來(lái)都將會(huì)開(kāi)放開(kāi)源。

為提高我國(guó)臨床醫(yī)生對(duì)植入式腦機(jī)接口醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用的認(rèn)知，本次論壇上，現(xiàn)場(chǎng)腦虎科技與上海科技館科學(xué)傳播中心正式簽訂科普教育合作備忘錄，未來(lái)將助力科技資源科普化。同時(shí)，由中國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)腦機(jī)接口與交互分會(huì)與國(guó)家神經(jīng)疾病醫(yī)學(xué)中心（華山醫(yī)院）正式啟動(dòng)《植入式腦機(jī)接口醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用的倫理專家共識(shí)》編寫(xiě)項(xiàng)目。該項(xiàng)目適用于相關(guān)研究領(lǐng)域的大學(xué)、研究所及各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)。所涵蓋的臨床問(wèn)題主要涉及腦機(jī)接口的治療手段，使用規(guī)范及注意事項(xiàng)和不良反應(yīng)等。

腦虎科技聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO彭雷

“這次我們發(fā)布的是半植入的一些臨床產(chǎn)品，在未來(lái)幾個(gè)月內(nèi)，我們就會(huì)公布全植入的皮下高通量腦機(jī)接口產(chǎn)品，與半植入面對(duì)的市場(chǎng)會(huì)略有區(qū)別。”彭雷認(rèn)為，腦機(jī)接口不僅僅局限于讓猴子打個(gè)游戲，未來(lái)有太多的想象空間。

彭雷認(rèn)為，腦機(jī)接口（BCI）與通用人工智能（AGI）是一個(gè)互相融合的過(guò)程，碳基生命跟硅基生命未來(lái)一定會(huì)走到一起，方向是一致的，這個(gè)“橋”已經(jīng)建立起來(lái)了。

腦虎科技創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家陶虎表示，腦機(jī)接口是在做把病人變回正常人的過(guò)程，這就意味著要做更多的臨床研究，做更大的重大腦疾病診治。而腦機(jī)接口的天花板，就是想把正常人變成超人，希望通過(guò)腦機(jī)接口把我們大腦跟外界更加強(qiáng)大的感知器和執(zhí)行器聯(lián)合起來(lái)，把我們的五官、四肢做更多的延續(xù)。

不過(guò)，多數(shù)業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，腦機(jī)接口領(lǐng)域目前仍然被視作為一種“研究”生態(tài)，需要不斷探索其消費(fèi)級(jí)層面的應(yīng)用。多位行業(yè)人士在會(huì)后對(duì)鈦媒體App表示，腦虎科技的研究成果速度比人們想象當(dāng)中要快一些。一位投資人對(duì)鈦媒體App表示，看完這場(chǎng)發(fā)布會(huì)他認(rèn)為比較震撼。

“我們做這件事情確實(shí)是在做宇宙中已知最復(fù)雜的事物，非常艱巨且充滿挑戰(zhàn)，很高興能每年有一次機(jī)會(huì)匯報(bào)進(jìn)展。但我們更希望的有更多的人加入腦虎，跟我們一起來(lái)合作、打造生態(tài)、做開(kāi)放平臺(tái)，真正用所有人的努力，來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的終極目標(biāo)?！迸砝捉Y(jié)尾表示。（本文首發(fā)鈦媒體App，作者｜林志佳）

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