每經(jīng)記者 朱成祥    每經(jīng)編輯 陳俊杰    

2024年12月29日，國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口頭部企業(yè)腦虎科技在上海舉行媒體會(huì)。腦虎科技創(chuàng)始人、首席科學(xué)家陶虎介紹了“意念對(duì)話”的實(shí)現(xiàn)。

據(jù)了解，腦虎科技全自主研發(fā)了256通道高通量植入式柔性腦機(jī)接口，近期在復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院先后開(kāi)展高精度實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)解碼和語(yǔ)言解碼臨床試驗(yàn)研究。得益于高通量、高質(zhì)量、跨腦區(qū)大規(guī)模腦電數(shù)據(jù)高效采集和實(shí)時(shí)分析，術(shù)中幾分鐘即可精準(zhǔn)定位相關(guān)腦功能區(qū)，手術(shù)后兩天即可開(kāi)展運(yùn)動(dòng)/語(yǔ)言解碼試驗(yàn)，兩周內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)“腦控”智能設(shè)備和“意念對(duì)話”。

如何實(shí)現(xiàn)“意念對(duì)話”？

根據(jù)頭豹研究院研報(bào)，腦機(jī)接口指的是在生物大腦與計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備間建立交流、控制通道。腦機(jī)接口工作流程包括腦電信號(hào)的獲取、信號(hào)處理（特征提取和分類判斷）、信號(hào)的輸出和執(zhí)行，最終再將信號(hào)反饋給大腦。

根據(jù)硬件接入方式不同，可分為侵入式與非侵入式腦機(jī)接口。非侵入式腦機(jī)接口代表廠商有Brain Co強(qiáng)腦科技，侵入式腦機(jī)接口代表廠商有腦虎科技。侵入式腦機(jī)接口通常需要通過(guò)神經(jīng)外科手術(shù)，將電極等硬件直接與大腦皮層接觸或植入大腦皮層某特定部位，從而采集和檢測(cè)腦內(nèi)神經(jīng)元活動(dòng)。

關(guān)于信號(hào)采集，陶虎以“運(yùn)動(dòng)功能重塑”介紹稱，通過(guò)高通量的柔性植入式接口，精準(zhǔn)獲取大腦運(yùn)動(dòng)（負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)區(qū)域的信號(hào)）。隨著通道數(shù)的增加，可以更好地獲取精準(zhǔn)的布局環(huán)節(jié)。由于通道數(shù)的大幅提升，病人實(shí)時(shí)腦電數(shù)據(jù)也得到很大的提升。

其表示，在大腦上頻繁的采集各種電極，信號(hào)損失很大。腦虎科技采取高通量柔性皮層電極，是需要開(kāi)顱手術(shù)，把電極放置在大腦皮層上。這樣做的好處，是電極覆蓋的區(qū)域比較大，可以跨腦區(qū)收集信號(hào)，也不用破壞大腦本身內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。

需要注意的是，腦虎科技的植入式電極是放置在硬膜之下。對(duì)此，陶虎解釋：“我們發(fā)現(xiàn)，硬膜這一層對(duì)信號(hào)衰減影響很大。”

言下之意，是放置在硬膜之下，有利于信號(hào)的收集以及解碼。

此外，陶虎也表示，硬膜手術(shù)已經(jīng)是神經(jīng)外科臨床手術(shù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式。不管是癲癇病灶的移除，還是腦膠質(zhì)瘤的移除都要做?？梢哉f(shuō)，硬膜手術(shù)并沒(méi)有給病人或者醫(yī)院手術(shù)帶來(lái)額外的負(fù)擔(dān)。

信號(hào)采集：高通量植入式柔性電極

柔性電極放置在硬膜下，而控制器還是放置在顱骨上。對(duì)此，陶虎表示，目前也在做技術(shù)的權(quán)衡，只把需要植入的部分放置進(jìn)去，而不是把所有東西放置進(jìn)去，這對(duì)后期的維護(hù)、升級(jí)都有利。

據(jù)腦虎科技相關(guān)工作人員介紹，由柔性電極收集信號(hào)，然后由“控制器”進(jìn)行信號(hào)處理并傳輸出去。

目前，腦虎科技相關(guān)產(chǎn)品仍是有線傳輸，因此病人大腦后面仍接了一個(gè)“小辮子”。未來(lái)，腦虎科技相關(guān)產(chǎn)品將實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸。

陶虎介紹稱：“我們無(wú)線版本已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)了，春節(jié)前后會(huì)做一個(gè)高通量柔性植入式（手術(shù)），它是一個(gè)無(wú)線的版本。”

另外，此次腦虎科技披露實(shí)現(xiàn)“意念對(duì)話”的關(guān)鍵之一，便是高達(dá)256通道的腦電采集通道。

對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)高通量，陶虎回復(fù)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示：“它其實(shí)是一個(gè)系統(tǒng)的考慮。一方面，腦虎科技通過(guò)微納加工的技術(shù)，在單位面積集中更多的電極數(shù)。隨著電極數(shù)的提升，（收集）數(shù)據(jù)的質(zhì)量呈現(xiàn)指數(shù)倍上升。另一方面，由于我們放置位置部位不一樣，本身采集的頻率也會(huì)有所提高。而這些，對(duì)芯片的要求也很高。因此，腦虎科技通過(guò)芯片的優(yōu)化，來(lái)與大規(guī)模數(shù)據(jù)采寫(xiě)匹配。”

陶虎補(bǔ)充表示：“同時(shí)，我們還使用了相應(yīng)的工程上的優(yōu)化。比如腦虎科技現(xiàn)在使用256通道，其實(shí)是為了快速地術(shù)中定位，以及準(zhǔn)確地選取跟應(yīng)用場(chǎng)景相關(guān)的通道。我們真正在做實(shí)時(shí)編解碼的時(shí)候，并不一定使用256通道，而是對(duì)幾十個(gè)相關(guān)通道進(jìn)行采集。如此一來(lái)，可以降低數(shù)據(jù)處理的壓力。”

封面圖片來(lái)源：企業(yè)供圖