脑机接口行业图谱

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本报告研究了脑机接口行业，重点关注了美国、欧盟、日、韩、澳大利亚等多国对脑机接口的布局，以及中国对该技术的重视程度。报告指出，脑机接口是指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接，其工作流程包括脑电信号的采集、处理、输出和执行，最终再将信号反馈给大脑。脑机接口的电极、芯片是核心技术竞争的硬件设备，国内缺乏商业化的侵入式阵列电极，而最先进的电极都是在国外生产或与外国有关。芯片的生产上，高质量的原材料和制造设备均依赖于国外供应商。脑机接口的数据处理技术也是关键的核心竞争力，国际上，美国Google的DeepMind实验室和美国BrainGate团队都在脑机接口数据处理方面取得了重要突破。国内已经有部分企业可以实现非侵入式脑机接口的脑电信号分类和识别。在侵入式脑机接口的数据处理技术方面，国内没有研究机构或企业开发出可以与之匹敌的算法。报告认为，脑机接口是一项跨学科的合作项目，任何一个子领域的差距都使得项目整体无法前行。相比国外，国内的基础科学较薄弱，例如芯片技术研发、电极材料学、传感器的研究、脑神经科学基础研究、光遗传学、心理学、临床外科学的探索等等都无法达到国外最先进水平。所涉及到的硬件设施的底层技术和原材料几乎来自于欧美。报告指出，通常从脑电信号采集的角度将脑机接口技术分为侵入式和非侵入式两类。侵入式脑机接口目前适用于医疗、患者治疗、神经科学研究等场景，未来有望适用于消费级场景，其技术壁垒较高，需要进行开颅手术，将电极植入到大脑皮层及其内部采集脑电信号，因此可获得质量较高的神经信号；其缺点是容易引发人体的排异反应，产生神经瘢痕包裹电极，进而导致神经信号质量降低。非侵入式脑机接口目前适用于消费娱乐、残疾人士交互等场景，脑机接口不进入大脑，只需要用电极连接头皮来获取信号，对人体伤害较小，技术难度较低，如使用脑电帽采集脑电信号；但由于颅骨对神经信号的衰减作用和对神经元发出的电场活动的分散和模糊效应，使得信号分辨率不高。侵入式和非侵入式技术在场景应用