
正文目录 一、脑机接口是实现大脑与外部通信的桥梁......................................................4 1、BCI可“读取”脑信号,实现实时闭环控制.................................................42、BCI路径无优劣之分,技术选择取决于应用场景..........................................53、理论萌芽开启新章,百年演进迎产业曙光....................................................64、新兴技术持续突破,迈向“读取-调控-修复”一体化新范式........................7(1)超声脑机接口:兼具高分辨率与深部探测能力的非侵入式新范式............7(2)脑脊接口:重建运动功能的感觉运动闭环系统.........................................8(3)深部电刺激:向闭环自适应演进的成熟神经调控技术..............................9 二、技术创新、政策加持,催生百亿蓝海........................................................11 1、利好政策密集出台,推动BCI技术产业发展..............................................112、脑机接口产业结构清晰,上中下游共建行业护城河....................................12(1)上游是产业链中技术壁垒最高的环节,核心痛点在于电极和芯片..........13①脑电采集设备(电极):从刚性可靠到柔性相容...........................................13②BCI芯片:定义脑机接口性能的“核心引擎”.............................................14(2)中游将从单一硬件集成转向“硬件+软件+算法”综合能力竞争.............14(3)下游应用场景丰富,医疗领域是主战场,非医疗市场潜力巨大..............153、百亿市场潜力初现,BCI即将步入高速增长的黄金时期.............................16 三、全球格局:海外龙头引领技术与生态壁垒................................................17 四、中国力量崛起:产学研转化发展迅速........................................................21 附录:中国脑机接口相关公司梳理...................................................................25 图表目录 图1:脑机接口系统示意图.................................................................................4图2:脑机接口电生理信号记录位置以及三种不同的大脑电活动检测方式........5图3:脑机接口发展关键里程碑.........................................................................7图4:经颅聚焦超声技术....................................................................................8图5:脊髓损伤后使用脑脊接口自然行走...........................................................9图6:脑深部电刺激通过植入电极释放微弱电流,精准调节异常脑活动...........9 图7:DBS向智能闭环系统演进,实现按需自适应调控..................................10图8:中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议(节选)11图9:犹他阵列为代表的刚性硅基微针电极.....................................................14图10:Neuralink为代表的柔性聚合物电极丝.................................................14图11:BCI芯片电子系统.................................................................................14图12:脑机接口有望解决神经系统疾病..........................................................16图13:全球脑机接口市场规模与预测..............................................................16图14:中国脑机接口市场规模.........................................................................16图15:脑机接口产业链分布的国家..................................................................17图16:Neuralink发展历程和近期规划............................................................18图17:Neuralink三大产品矩阵.......................................................................18图18:Synchron微创血管植入脑机接口.........................................................19图19:Synchron有望成为首个实现半侵入式脑机接口上市的企业.................19图20:Blackrock Neurotech主要产品............................................................20图21:集成EEG传感器的智能耳机...............................................................20图22:融入EEG传感器的VR眼镜................................................................20图23:强脑科技非侵入式三大产品线..............................................................21图24:博睿康从非侵入式向半侵入式拓展.......................................................22图25:心玮医疗微创介入式技术及临床进展...................................................22图26:阶梯医疗侵入式神经电生理解决方案...................................................23图27:智冉医疗柔性脑机接口平台解决方案...................................................23图28:芯智达“北脑一号”“北脑二号”对外亮相........................................24 表1:脑机接口按技术路径分类.........................................................................6表2:全球脑机接口相关支持政策频出............................................................11表3:2025年中国脑机接口相关政策明显加码、逐步落地.............................12表4:脑机接口产业链包括上、中、下游.........................................................13表5:有创电极技术路径分类...........................................................................14表6:感知脑神经活动的技术手段分类............................................................15表7:下游可应用场景......................................................................................15表8:脑机接口相关公司(截止2026年1月)...............................................25 一、脑机接口是实现大脑与外部通信的桥梁 脑机接口(Brain-computer interface,BCI)是一种建立大脑与外部设备之间直接通信通路的技术,通过解读大脑活动产生的意图或状态信息,将其转化为控制外部设备的指令;或将外部信息编码为特定的神经刺激信号输入大脑,从而对神经功能进行调控,实现神经功能修复或增强。 1、BCI可“读取”脑信号,实现实时闭环控制 脑机接口系统的本质是一个实时闭环控制系统,包括信号采集,信号处理与特征提取,特征解码与转换及指令执行与反馈。 资料来源:中国信息通信研究院、招商证券 (1)信号采集:根据《脑机接口技术在医疗健康领域应用白皮书(2021)》,大脑中枢神经元膜电位变化会产生锋电位(spikes)或动作电位(actionpotentials),神经细胞突触间传递的离子移动会产生场电位(fieldpotentials)。传感器可以采集并放大神经电生理信号,在不同位置和深度采集场电位,可以收集到头皮脑电信号(electroencephalograpm,EEG)、皮层脑电信号(electrocorticography,ECoG)和局部场电位(localfieldpotentials,LFP)。 (2)信号处理&特征提取:脑信号中有多种噪声,如与要求的用户心理活动无关的神经信号、工频干扰、眼电和肌电伪迹等,因此需要对脑信号进行预处理以剔除伪迹并提高信噪比。预处理后,提取根据特定的BCI范式所设计的心理活动任务相关的神经信号规律特征。 (3)特征解码与转换:提取到可分性好的的脑信号特征之后,可采用模式识别技术或机器学习算法训练分类模型。由于存在个体差异,需要针对特定的用户定制特征提取和解码模型。根据具体的通信或控制应用要求,控制接口把解码的用户意图所表征的逻辑控制信号转换为语义控制信号,再转化为物理控制信号。 (4)指令执行:解码后的指令被发送到外部设备,如电脑光标、机械臂或虚拟现实应用完成相应操作。用户可以通过视觉、听觉或触觉等方式观察到设备执行的结果,形成反馈。 2、BCI路径无优劣之分,技术选择取决于应用场景 从技术实现路径来看,脑机接口主要分为侵入式、半侵入式和非侵入式,三种技术路径