脑机接口是什么技术？
对于这项技术，根据我的了解给你详细说说：马斯克Neuralink Corp公司发布研制的脑机接口最新技术，该公司称将在未来6个月内通过在人体大脑中植入脑机芯片，将帮助有全身瘫痪或残障和天生失明的患者恢复肢体功能以及视力功能，目前该技术正在通过美国FDA审查。Neuralink技术它不仅可以安装在大脑中，还可以植入到人体脊髓中，通过在脊髓中刺激电信号，让瘫患者可以恢复肢体行动能力。目前该neuralink技术仅在猴子身上得到测试，主要是训练猴子通过大脑的意念来实现心灵感应打字。如果Neuralink技术在人体植入并获取成功，使得盲人复明，残疾和瘫痪患者重新行走，那将是史上最不可思议的医学突破!早前，马斯克的公司因为用猴子做实验被指控“虐猴”，如今马斯克又表示准备在6个月内开始用人体实验。马斯克早前透露的脑机实验，是将芯片植入实验题大脑相关区域的方式，相当于在大脑皮层做实验的方式，这种实验风险性比较大，不知道马斯克这次用于人体实验是不是也是这样的。脑机技术其实也是有区分的，有植入式脑机和意念脑电波信号方式两种，前者需要对生物体植入芯片，后者只需要佩戴相应的头盔装置，这两者有很大区别。不过现在有很多机构和企业都在研究植入式，有的需要开颅手术，有的不需要，目前我们中国企业华为和中科院等一些机构和企业都在研究脑机技术，而且成果也很显著。最后，这项技术已经研究很久了，所以马斯克造福人类的医学技术即将到来。
什么是脑机接口，它又是如何工作的？
当提到脑机接口（brain-computer interface，BCI）时，我能给出的最好例子是电影《钢铁侠》中的Mark 43。它是为回应托尼·斯塔克的想法而设计的。很酷对吧！现在这种技术的技术原理已经存在了！好吧，不多说废话了，让我们来看看脑机接口是如何工作的。脑机接口类型脑机接口接从大脑获取信号，分析它们并将它们转换成命令。然后将这些命令转换为来自外围设备的信号，以提供所需的输出。脑机接口的主要目标是为患有神经肌肉疾病的人恢复有用的功能，如肌萎缩侧索硬化症、脑瘫、中风或脊髓损伤。脑机接口有两种:非侵入式脑机接口和侵入式脑机接口。非侵入式脑机接口顾名思义，非侵入式脑机接口是一种无需侵入大脑程序就能工作的接口。非侵入式脑机接口主要根据脑电图(EEG)原理工作。脑电图主要用于医学领域中观察和分析病人的脑电波活动。在医疗设备中，脑电图是通过将多个电极连接到病人头皮上来实现的。脑电图测量由大脑神经元内离子电流引起的电压波动。脑电图记录了大脑在一定时期内的自发电活动。大多数非侵入式脑机接口模型都使用脑电图的概念。其中最著名的是神念科技，一个使用脑电图概念的消费者友好型产品。它有多种模式，人们可以测试自己的注意力水平、精神努力程度和冥想水平。它由一个脑电图传感器组成，该传感器触碰到左眉上方头骨的左上半部分。应用程序仅受用户自己使用产品的能力的限制。非侵入式脑机接口的优势:它的工作成本要低得多，而且大量的研究重点总是放在非侵入性脑机接口上。此外，来自不同职业背景的人都可以从事非侵入式脑机接口，而侵入式脑机接口，始终需要医学专业人员的辅助。侵入式脑机接口侵入式脑机接口包括将设备外科植入使用者的颅骨。目前已有两种侵入式脑机接口的实验和测试。第一个例子是ECOG(脑皮层电图)，当电极板与大脑表面保持直接接触，以测量大脑皮层的电活动。要进入大脑皮层，外科医生必须进行开颅手术，或打开部分颅骨，露出大脑表面。如果需要病人互动，通常在全身麻醉或局部麻醉下进行。脑皮层电图电极阵列通常由16个无菌、一次性不锈钢、碳头、铂、铂铱合金或金球电极组成，每个电极都安装在一个球窝接头上，便于定位。这些电极以“光晕”结构附着在一个覆盖的框架上。这些网格是透明的、灵活的，并且在每个电极接触处都有编号……电极轻轻地放在大脑皮层表面，设计得足够灵活精巧，以确保大脑有规律的运动不会造成损伤。最后，我们有皮层微电极，也称为慢性电极植入物。慢性电极植入物是一种电子设备，通常被植入大脑长时间工作。它有两个重要的应用，一个用于刺激，另一个用于记录。刺激的应用包括感觉义肢，如人工耳蜗。人工耳蜗是一种为患有严重感觉神经性听力丧失的人提供声音感觉的装置。脑机接口是一个相对较新的课题，现在许多著名大学和大公司正在进行这么方面研究在不久的将来，这项技术必定会有全新的水平，并在更多的方面应用!未来总是美好的，一起期待吧！
脑机接口技术的BCI系统基本结构
基于各种不同的需求 ,人们已经设计出多种可以在实验室中进行演示的基于脑电的 BCI 原型系统 .原理上 ,BCI 系统一般由输入、输出和信号处理及转换等功能环节组成. 输入环节的功能是产生、检测包含有某种特性的脑电活动特征信号 ,以及对这种特征用参数加以描述.信号处理的作用是对源信号进行处理分析 ,把连续的模拟信号转换成用某些特征参数 (如幅值、自回归模型的系数等) 表示的数字信号 ,以便于计算机的读取和处理 ,并对这些特征信号进行识别分类 ,确定其对应的意念活动.信号转换是根据信号分析、分类之后得到的特征信号 产生驱动或操作命令 ,对输出装置进行操作 ,或直接输出表示患者意图的字母或单词 ,达到与外界交流的目的. 作为连接输入和输出的中间环节 ,信号分析与转换是 BCI 系统的重要组成部分. 在训练强度不变的情况下 ,改进信号分析与转换的算法 ,可以提高分类的准确性 ,以优化 BCI 系统的控制性能.BCI系统的输出装置包括指针运动、字符选择、神经假体的运动以及对其他设备的控制等. BCI 系统的基本构成如图 1所示
脑机接口技术的BCI的分类
第一次 BCI 国际会议根据输入信号的性质把 BCI 系统分成两大类 ,即：使用自发脑电信号的 BCI 系统和使用诱发脑电信号的 BCI 系统.。基于自发脑电的 BCI 系统是应用自发脑电 作为系统的输入特征信号。 其特点是 ,受试者经过训练之后能够自主地控制脑电变化 ,从而直接控制外部环境 ,但通常需要对受试者进行大量的训练 ,容易受其身体状况、情绪、病情等各种因素的影响.。诱发脑电信号的 BCI 系统使用外在刺激诱发大脑皮层相应部位的电活动产生变化 ,并以其作为特征信号。 外部诱发BCI系统不需要对受试者进行过多的训练 ,但需要特定的环境(如排成矩阵的闪烁视觉刺激输入) ,这不利于系统的推广和应用。在系统输出模式上 ,前者能使操作者把指针移到任意的二维或者多维位置 ,而后者只能使操作者在所列出的选项中进行选择.。 根据信号检测的方式不同 ,也可以把 BCI 分为电极内置式和电极外置式两种基本形式 。电极内置式信号检测方法使电极直接和大脑皮层接触或进入大脑皮层 ,测量的信号噪声小、损失低 ,但由于涉及外科手术 ,操作复杂 ,需要具有专业技术的操作人员 ,而且容易感染。电极外置式信号检测方法 ,操作简单 ,安全 ,有利于 BCI 系统的推广 ,但由于电极距离信号源较远 ,噪声较大.在 BCI 系统设计中 ,使用何种方案应根据信号的特征、测量技术的水平以及实际要求的精度等因素综合考虑。
脑机接口这个领域发展怎么样？
1、中国脑机接口行业竞争梯队我国脑机接口行业正处于发展初期，行业内大部分企业规模较小。依据企业的注册资本划分，可以大概分为3个竞争梯队。其中，注册资本大于1亿元的仅强脑科技(Brainco)一家，注册资本在1000万以上的有华南脑控、念通智能、博睿康科技、术理创新等6家，其余企业注册资本均在1000万元以下。2、中国脑机接口行业企业业务布局对比目前我国代表性企业中，大部分企业均布局非侵入性脑机接口产品，只有脑虎科技、博睿康科技等少数几家企业进行侵入式脑机接口产品的研究;而在非侵入性脑机接口领域，强脑科技、慧脑智能等企业已经有比较成熟的消费级产品问世。3、中国脑机接口行业企业研发情况作为一个新兴行业，技术实力对脑机接口企业的竞争力起到了决定性的作用。根据智慧芽数据，截至2022年11月，我国脑机接口行业企业中，强脑科技(包括其子公司)相关专利数量最多，达到了88件，排在第二的脑陆科技相关专利数量为53件，而其他企业专利数量均在50件以下，从专利数据来看，强脑科技目前在脑机接口行业内的技术优势较为明显。4、中国脑机接口行业企业融资情况从投融资情况来看，截至2022年11月，回车科技的融资事件数量最多，达到了6件;脑陆科技、柔电芯云和博睿康科技融资事件数量紧随其后，分别为5件、4件和4件，而其他企业融资事件数量均在4件以下。但从融资金额来看，公开资料显示强脑科技是全球除Nerualink外唯一一家融资金额超过2亿美元的脑机接口企业，与其他脑机接口企业相比资金优势较大。5、中国脑机接口行业竞争状态总结从五力竞争模型角度分析，脑机接口能够实现人脑交互，目前尚无替代品威胁;我国脑机接口行业处于发展初期，行业竞争较为和缓;上游相关软件需要定制，供应商议价能力较强，而由于产品成熟度不够高，消费者对产品的认可度较差，下游应用领域议价能力也比较强。由于行业内尚未出现拥有绝对优势的企业，国家政策支持力度也比较大，所以潜在进入者威胁较大。根据以上分析，对各方面的竞争情况进行量化，5代表最大，0代表最小，目前我国脑机接口行业五力竞争总结如下：—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国人工智能行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
中国最好的脑机接口上市公司
中国最好的脑机接口上市公司有：创新医疗、新智认知、国睿科技、佳禾智能、汉威科技。1、创新医疗公司与许科帝先生等合作方共同签署了《合作框架协议》，决定共同出资设立“脑机接口”项目公司。2、新智认知新智数字科技有限公司旗下上海新氦类脑智能科技有限公司是上海市首批启动建设的类脑芯片与片上智能系统研发与转化功能型平台。3、国睿科技人脑机实验室研制的雷达是由14所科研技术团队研发。4、佳禾智能（龙头股）广东思派康电子科技有限公司申请的发明专利脑电波采集通讯系统，通讯帧的生成装置和读取装置已于2019年9月公告授权。该专利技术采取12个通道的脑电传感器的脑电波头戴设备，用于打游戏时，通过该头戴设备控制鼠标左移，右移，上移，下移，点击等。5、汉威科技脑机接口是控股子公司苏州能斯达研发的在新型柔性触觉传感器类脑交互方面的一个应用，也是能斯达未来关注和布局的方向之一。
脑机接口的三大龙头企业
脑机接口的三大龙头企业如下：Neuralink：Neuralink成立于2016年，由特斯拉Tesla和SpaceX的创始人Elon Musk创办。马斯克最初开发Neuralink的想法是将其作为一种促进大脑的植入物，以帮助人类紧跟人工智能的发展步伐。Synchron：作为一家总部位于澳大利亚的脑机初创公司，Synchron在2021年击败了马斯克的Neuralink，获得了FDA的许可，开始对六名严重瘫痪的美国患者进行人体试验。2022年7月，Synchron公司在一位美国瘫痪患者中进行了脑机接口植入，帮助瘫患者完成日常任务。这也是在美国进行的首次脑机接口人体实验。Blackrock Neurotech：事实上Blackrock Neurotech公司的技术测试已经在人类患者身上进行了近20年。自2004年以来，通过研究，犹他州阵列植入物一直用于患者，此后由FDA报告的严重不良事件为零。脑机接口的感觉功能迄今人类已经能够修复或者正在尝试修复的感觉功能包括听觉、视觉和前庭感觉。人工耳蜗是迄今为止最成功、临床应用最普及的脑机接口。视觉修复技术尚在研发之中。这方面的研究和应用落后于听觉同能的主要原因是视觉传递信息量的巨大和外周感觉器官（视网膜）和中枢视觉系统在功能上的相对复杂性。具体参见视觉假体。美国约翰霍普金斯大学的Della Santina及其同事，开发出一种可以修复三维前庭感觉的前庭植入物。
