“腦機(jī)接口”作為一種新興的醫(yī)療科技，在過去的十幾年里已經(jīng)用于對外界機(jī)器的控制，比如能讓癱瘓患者控制輪椅?，F(xiàn)在醫(yī)生正在探索將腦機(jī)接口技術(shù)用于情緒的調(diào)控，并期待它在抑郁癥等神經(jīng)疾病的篩查和診療中有新的進(jìn)展。

第一財(cái)經(jīng)記者注意到，包括腦機(jī)接口、虛擬現(xiàn)實(shí)在內(nèi)的一批前沿“硬科技”已經(jīng)被寫入近日發(fā)布的《上海市高端裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》。醫(yī)院和產(chǎn)業(yè)界也正在加強(qiáng)合作，進(jìn)一步探索腦機(jī)接口技術(shù)在臨床方面的新應(yīng)用。

康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)

“腦機(jī)接口”是大腦和外部設(shè)備之間創(chuàng)建的直接連接通路，該技術(shù)不僅是神經(jīng)修復(fù)最有效的工具，也是全面解析認(rèn)識大腦的核心關(guān)鍵技術(shù)，是國際腦科學(xué)最前沿研究的重要工具。

上海也正在引導(dǎo)企業(yè)加緊研究未來虛擬世界與現(xiàn)實(shí)社會交互的重要平臺，虛擬現(xiàn)實(shí)、腦機(jī)融合也寫入了上海的“十四五”規(guī)劃，這為腦機(jī)接口的發(fā)展提供了契機(jī)。

上海市醫(yī)學(xué)會會長徐建光教授近日在一場“腦機(jī)時(shí)代在中國”的高峰論壇表示：“腦機(jī)接口在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以說是一項(xiàng)顛覆性的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了神經(jīng)系統(tǒng)與外部設(shè)備之間的信息交流，建立大腦信號傳遞到外周，行為反饋形成一個(gè)完整的閉環(huán)，并基于機(jī)器學(xué)習(xí)的可塑性，重塑神經(jīng)環(huán)路，根本上改變了目前傳統(tǒng)康復(fù)治療的效果。”

目前包括“鋼鐵俠”埃隆·馬斯克的腦機(jī)接口公司Neuralink在內(nèi)的企業(yè)都已經(jīng)開發(fā)了侵入式的腦機(jī)接口技術(shù)，探索帕金森、重度癱瘓等疾病的治療方法。馬斯克在最近的一次采訪中提到Neuralink的最新進(jìn)展時(shí)表示：“我真的希望在不久的將來，我們能夠幫助四肢癱瘓的人徹底地站起來。這不是不可能實(shí)現(xiàn)的。”

徐建光認(rèn)為，腦機(jī)接口除了改變康復(fù)醫(yī)學(xué)的療效以外，未來在老年醫(yī)學(xué)等生命健康領(lǐng)域也會有重要的應(yīng)用前景。“一方面是對于老人的認(rèn)知功能、運(yùn)動功能和平衡功能等方面的檢測、改善恢復(fù)和增強(qiáng)替代，比如通過對大腦信號的分析來預(yù)測神經(jīng)退行性疾病。”他說道，“另一方面是利用適當(dāng)?shù)姆答伿侄?，對老人進(jìn)行精準(zhǔn)的大腦功能的訓(xùn)練。”

情緒調(diào)控應(yīng)用前景更廣闊

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腦機(jī)接口及神經(jīng)調(diào)控中心共同主任呂寶糧教授表示，運(yùn)動腦機(jī)接口已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，未來更大的領(lǐng)域是情感腦機(jī)接口。“所謂情感腦機(jī)接口，就是用腦機(jī)接口的技術(shù)識別和調(diào)控人的情緒。這是腦機(jī)接口研究的重要主題，如何對人的情緒或者對抑郁癥患者的情緒狀態(tài)進(jìn)行客觀的評估。”

呂寶糧介紹稱，瑞金醫(yī)院腦機(jī)接口及神經(jīng)調(diào)控中心正在對評估難治性抑郁癥患者的情緒進(jìn)行探索。他估計(jì)，難治性抑郁癥患者在抑郁癥患者中的整體占比約20%，通過現(xiàn)在的藥物、心理、物理療法都沒有收到很好的效果。

根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球超過3億人受抑郁癥困擾，約占全球人口的4.3％。此外，近半數(shù)抑郁癥患者都生活在東南亞和西太平洋地區(qū)。世衛(wèi)組織估計(jì)，抑郁癥和焦慮癥每年導(dǎo)致超過一萬億美元的經(jīng)濟(jì)損失。

瑞金醫(yī)院腦機(jī)接口及神經(jīng)調(diào)控中心共同主任孫伯民教授向第一財(cái)經(jīng)透露，他的團(tuán)隊(duì)完成了一項(xiàng)臨床試驗(yàn)，對8名難治性抑郁癥患者使用侵入式的腦深部刺激神經(jīng)調(diào)控來干預(yù)，對于癥狀的平均改善率都達(dá)到50%以上，效果十分顯著，其中3人已經(jīng)完全恢復(fù)工作。

孫伯民表示，這些侵入式的干預(yù)是最直接的，能夠記錄到患者的腦電信號，并給予刺激治療，激發(fā)患者的“快樂中樞”分泌更多的多巴胺。但要真正找到與抑郁相關(guān)的生物標(biāo)記物并不容易，需要通過對腦電波記錄的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析和處理，通過多模態(tài)的手段來判斷抑郁癥的特征，并開發(fā)出非侵入性的干預(yù)手段。

國內(nèi)腦機(jī)接口公司強(qiáng)腦科技（BrainCo）創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官（CEO）韓璧丞對第一財(cái)經(jīng)記者表示，該公司也在探索使用腦機(jī)接口技術(shù)對自閉癥和抑郁癥患者進(jìn)行干預(yù)。“我們現(xiàn)在用多模態(tài)的信息傳感技術(shù)，來直接采取大腦信號，以提高抑郁癥篩查的準(zhǔn)確性。”他說道，“我們也和中國孤獨(dú)癥研究中心等醫(yī)院合作，來做自閉癥干預(yù)方面的臨床研究。”

與Neuralink的侵入式腦機(jī)接口技術(shù)不同，強(qiáng)腦科技更關(guān)注非侵入式腦機(jī)接口技術(shù)在真實(shí)世界應(yīng)用，并聚焦教育、醫(yī)療、大健康和人機(jī)交互產(chǎn)業(yè)。

中國科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院學(xué)術(shù)委員會主任楊雄里表示：“腦機(jī)接口技術(shù)在調(diào)控人的思維、語言、情緒等方面還存在著非常明顯的不足，有相當(dāng)遠(yuǎn)的路要走。目前來看，無論是侵入性的還是非侵入性的腦機(jī)接口都存在不少問題，比如侵入性的腦機(jī)接口記錄信號的電極如何與生物體相融，然后再從生物體當(dāng)中把有用的信號解析出來。”

資本大量涌入促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化

近年來，腦機(jī)接口成為資本熱捧的領(lǐng)域。Neuralink今年7月宣布再融資2億美元，天橋腦科學(xué)研究院（TCCI）創(chuàng)始人陳天橋早些時(shí)候也對中國柔性無創(chuàng)腦機(jī)接口的電極研究項(xiàng)目資助了數(shù)千萬元人民幣。陳天橋認(rèn)為，中國研究人員在某些程度上可以超越Neuralink。

“腦機(jī)接口技術(shù)正在大量使用人工智能算法，包括深度學(xué)習(xí)和大規(guī)模的預(yù)訓(xùn)練模型。”清華大學(xué)智能產(chǎn)業(yè)研究院院長、中國工程院院士張亞勤表示，“在腦疾病中腦電數(shù)據(jù)是一種模態(tài)，除了腦電數(shù)據(jù)，我們還能將不同模態(tài)的信息，比如說機(jī)電信息、心電信號結(jié)合在一起，利用人工智能算法進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。”

但他強(qiáng)調(diào)，生命健康領(lǐng)域和人工智能領(lǐng)域之間仍然有很大的鴻溝和技術(shù)壁壘，因?yàn)檫@是兩套“不同的語言體系和思維方式”。“為了打破兩種體系之間的壁壘，未來我們更加需要學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界攜手。”張亞勤說道。

12月21日召開的上海市委經(jīng)濟(jì)工作會議指出，引導(dǎo)企業(yè)加緊研究未來虛擬世界與現(xiàn)實(shí)社會的交互平臺，適時(shí)布局切入，高度重視終端產(chǎn)品具有的技術(shù)迭代主導(dǎo)權(quán)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定義權(quán)、價(jià)值格局分配權(quán)，加快發(fā)展面向個(gè)人消費(fèi)者、家喻戶曉的新終端產(chǎn)品。

今年3月，瑞金醫(yī)院和熱門游戲《原神》的開發(fā)者米哈游宣布合作，目的是結(jié)合信息技術(shù)領(lǐng)域和臨床研究的優(yōu)勢，在腦機(jī)接口神經(jīng)調(diào)控方面進(jìn)行探索。

值得一提的是，腦機(jī)接口技術(shù)也有望受益于今年9月正式啟動的中國“腦計(jì)劃”項(xiàng)目。根據(jù)科技部發(fā)布的科技創(chuàng)新2030“腦科學(xué)與類腦研究”重大項(xiàng)目2021年度項(xiàng)目申報(bào)指南的通知，項(xiàng)目涉及59個(gè)研究領(lǐng)域和方向，國家撥款經(jīng)費(fèi)預(yù)計(jì)超過31.48億元人民幣。

此外，腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展也帶來了重要的倫理問題。對此，孫伯民告訴第一財(cái)經(jīng)記者，瑞金醫(yī)院走在腦機(jī)接口技術(shù)的最前沿，同時(shí)也高度關(guān)注相關(guān)的倫理問題。“我們目前使用的設(shè)備雖然是侵入式的，但它不會對人腦產(chǎn)生破壞，而且這些設(shè)備也已經(jīng)在帕金森患者身上得到了幾十年的充分驗(yàn)證。”他解釋稱，“對于抑郁癥患者，（腦機(jī)接口技術(shù)）只是通過對不同腦部區(qū)域進(jìn)行電刺激來改善癥狀。”

標(biāo)簽： 腦機(jī)借口 腦計(jì)劃 Neuralink 十四五