腦機(jī)接口7歲恒河猴“悟空”打游戲?qū)嶒?yàn)

隨著對AI+腦科學(xué)發(fā)展的關(guān)注力度加大，國內(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+睡眠夢境、抗衰老等系列前沿實(shí)驗(yàn)室，每家啟動(dòng)費(fèi)用5000萬元人民幣，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。”

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，通過觸覺反饋，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)，通過術(shù)中喚醒病人，囑病人執(zhí)行語言相關(guān)范式時(shí)，語言相關(guān)腦區(qū)如有明顯響應(yīng)，可用于語言區(qū)被動(dòng) (無需電刺激)、實(shí)時(shí)、快速定位。6、腦機(jī)接口上人完成語言解碼試驗(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)中漢語語調(diào)語音解碼，電極主要覆蓋患者腹側(cè)感覺運(yùn)動(dòng)皮層(VSMC)，記錄受試者發(fā)音過程中的腦電信號(hào)。結(jié)合自主開發(fā)的后端腦電采集設(shè)備，術(shù)中記錄受試者發(fā)音過程中的腦電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)漢語語音解碼和合成。7、柔性深部電極科研臨床，實(shí)現(xiàn)對單神經(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。

“我們在今年5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)。”腦虎科技聯(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擁有高精度多級精度視覺模塊設(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)傳感檢測實(shí)現(xiàn)自動(dòng)安全停止的顱骨開孔，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，裸片面積比國外競品減小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”等問題，腦虎科技還發(fā)布了腦科學(xué)開放平臺(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)測的算法未來都將會(huì)開放開源。

為提高我國臨床醫(yī)生對植入式腦機(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，未來將助力科技資源科普化。同時(shí)，由中國神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)腦機(jī)接口與交互分會(huì)與國家神經(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)、研究所及各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)。所涵蓋的臨床問題主要涉及腦機(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，與半植入面對的市場會(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)互相融合的過程，碳基生命跟硅基生命未來一定會(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，把我們的五官、四肢做更多的延續(xù)。

不過，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)級層面的應(yīng)用。多位行業(yè)人士在會(huì)后對鈦媒體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。一位投資人對鈦媒體App表示，看完這場發(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，跟我們一起來合作、打造生態(tài)、做開放平臺(tái)，真正用所有人的努力，來實(shí)現(xiàn)我們的終極目標(biāo)。”彭雷結(jié)尾表示。（本文首發(fā)鈦媒體App，作者｜林志佳）

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