智能设备，技术预见

脑机接口

介绍

脑机接口(BCI)技术是一种与活动的大脑和计算机系统进行交互的系统，可以使用大脑中产生的信号来模拟计算机。实现脑机接口技术有多种方法，例如

  1. 脑电图(EEG)——它通过放置在头皮上的电极来记录大脑中电信号的活动。
  2. 功能磁共振成像(fMRI)——它记录大脑中血液流动的变化。
  3. 功能近红外光谱(fNIRS) -它通过神经元的血流动力学反应记录大脑活动。

BCI也可以简化为以下步骤：

  1. 信号产生
  2. 信号检测
  3. 对检测到的信号进行处理和输出

历史

在20世纪70年代，科学家首次提出BCI的概念。BCI的研究始于加利福尼亚大学，其目的是研究神经修复术，以帮助诊断受损的视力、听力和运动。

在20世纪90年代末，菲利普·肯尼迪(Phillip Kennedy)开发了读取信号的设备，但并不是很精确。他的专利装置由玻璃锥和涂有神经营养蛋白的微电极组成。这是为了促进电极与大脑皮层细胞外基质的结合。

在2004年左右，研究人员演示了无创BCI的使用，并使用BCI操作计算机。它是通过戴有电极的帽子来控制的。它能够从大脑皮层捕获脑电图。从那时起，BCI迅速发展，被用于控制各种设备，例如光标，机器人等。

几年前，埃隆·马斯克投资2700万美元进入脑机接口领域，旨在根据人工智能开发BCI以改善人类交流。Facebook也表示愿意使用脑机接口技术来开展有趣的项目，比如利用大脑信号进行高速打字。

参考文献：

脑机接口技术 - 知乎 (zhihu.com)

应用

脑机接口涵盖了三个子方向：Brain-Computer Interface，Brain-Machine Interface，Brain-Brain Interface。因为都涉及脑与非脑设备的连接与交互，所以被统称为脑机接口。

Brain-Computer Interface

  1. 在医疗康复领域中，帮助ICU病人和肌萎缩侧索硬化患者与看护者和外界沟通，通过脑控鼠标移动、脑控键盘输入来实现；
  2. 在教育培训和咨询领域，帮助有注意力缺陷的ADHD患者以及正常儿童或成人提升专注力以及记忆力和情绪压力调节能力，主要通过生物反馈认知训练和脑控电脑游戏来实现；
  3. 在大众消费和娱乐领域，为传统休闲娱乐产品提供附加值和新卖点、为消费者接触新兴脑科技提供触点，主要通过脑控音乐播放和选曲、脑控电子绘画等实现。

Brain-Machine Interface

  1. 在医疗康复领域中，帮助（高位）截瘫患者恢复取拿物品、喝水等一般自理能力，可以通过两种方式实现，第一种方式是在大脑运动中枢植入芯片，通过探测、记录、放大、传输运动神经元发放的神经冲动，对外接机械臂进行运动控制，第二种方式是通过在患者脊髓中植入芯片来控制主管肢体运动的脊神经来实现；
  2. 在教育培训领域，借助教学辅助设备，比如服务机器人，通过脑控机器人帮助儿童进行认知训练；
  3. 在智能家居领域，通过脑控电灯、音箱等实现遥控开关功能；
  4. 在大众消费和娱乐领域，为玩具飞行器、无人机、赛车等传统娱乐产品提供附加值，同时也为消费者接触新兴脑科技提供触点，特别是低龄消费者。

Brain-Brain Interface

  1. 非直接脑信号传输，主要指来自两个以上个体的大脑状态，各自通过脑机接口（此处主要指Brain-Computer Interface）呈现在屏幕上并展示给对方，使彼此的脑认知状态受到影响甚至可能发生调整的过程；
  2. 直接脑信号传输是指，当两个以上个体的大脑直接通过发射、传递和接收对方的脑信号实现交互，亦即两个或多个个体的大脑可以互为发射器和接收器（当然最简单的情况是单向的发射或者接收），这种直接的脑脑接口，既可以是本地的也可以是异地的，只要确保信号的传输就可以实现远程单向或双向脑波通讯。

参考文献：

目前关于人类的脑机接口的研究都出现了哪些应用方向？ - 知乎 (zhihu.com)

公司

NeuroPace

地理位置 ：加州山景城 美国

官网地址：https://www.neuropace.com/

累计披露融资额：2.08亿美元

项目：RNS System产品，简称RNS系统，是一种电刺激设备，由神经外科医生通过外科手术植入患者的大脑，通过监测和响应特定的大脑活动以防止癫痫的发作。

MindMaze

地理位置 ：洛桑 瑞士

官网地址：https://www.mindmaze.com/

累计披露融资额：1.185亿美元

项目：致力于利用游戏化技术来帮助神经康复。MindMaze开发了一个集成了可穿戴头显和3D动捕相机的用户界面，为神经系统疾病患者创造VR和AR环境。这是第一个通过意念驱动的VR/AR和动捕游戏系统。在这个系统中，你会感觉如同置身于一个虚拟环境，在这个虚拟环境中，你需要利用自己的意念来控制结果，从而完成任务。这一发展将会为患有脑损伤的患者提供多种感觉反馈，在康复期间刺激其恢复运动功能，使身体达到健康状态。

Kernel

地理位置 ：洛杉矶/波士顿 美国

官网地址：https://kernel.co/

累计披露融资额：1亿美元

项目：该公司目前正在研究一种同时测量和刺激许多神经元电脉冲的方法。这项技术将用于抑郁症或老年痴呆症等疾病的临床治疗。

Neuros Medical

地理位置 ：克利夫兰 美国

官网地址 ：https://www.neurosmedical.com/

累计披露融资额：3680万美元

项目：Electric Nerve Block平台，主要利用电子神经阻滞技术，通过干扰大脑传输到神经系统的高频电信号来治疗各种应用中慢性疼痛，包括截肢后疼痛，手术后慢性疼痛和偏头痛等。

Dreem

地理位置 ：波士顿 美国

官网地址：https://dreem.com/en

累计披露融资额：5750万美元

项目：该公司的核心产品是Dreem 2（智能硬件+软件解决方案），可以精确地跟踪睡眠活动（包括大脑活动），并为生物反馈驱动的行为改变和放松技术提供数字指导。此外还开发了一款头戴式的睡眠监控可穿戴设备，使用EEG电极来监测和分析睡眠过程中的大脑活动，使用“骨传导技术”在精准的时刻发出微妙的声音来调节大脑活动，从而提高用户深度睡眠的整体质量。

Neuralink

地理位置 ：旧金山 美国

官网地址：https://www.neuralink.com/

累计披露融资额：2700万美元

项目：Neuralink的目标是使AI扩展人脑，从根本上建立人与人之间的共生关系。其创始人埃隆马斯克说，新技术将“让任何想拥有超人认知的人都能获得这种认知”。

Thync

地理位置 ：旧金山 美国

官网地址：https://www.thync.com/

累计披露融资额：1300万美元

项目：Thync 开发了一种生活中可穿戴设备，POD，该设备使用神经信号算法，对人们在镇静和专注时的心理状态进行调控和优化。

Halo Neuroscience

地理位置 ：旧金山 美国

官网地址：https://www.haloneuro.com/

累计披露融资额：2470万美元

项目：该公司开发了一种名为“Halo Sport”的大脑刺激装置，可以将微弱的电脉冲发送到用户的大脑中，目的是提高体育锻炼的效率。“Halo Sport”是基于神经启动的概念，即利用电刺激，在运动前增加大脑可塑性。据该公司称，当与体育锻炼相结合时，“Halo Sport”会增加力量、耐力和肌肉记忆。

MELTIN MMI

地理位置 ：日本

官网地址：https://www.meltin.jp/

累计披露融资额：1990万美元

项目：这家公司致力于医疗和福利设备，虚拟化机器人以及其他扩展人们身体能力的设备的研发和商业化。

Neurable

地理位置 ：马萨诸塞州 美国

官网地址：http://www.neurable.com/developers

累计披露融资额：720万美元

项目：最初目标为VR/AR游戏行业，为AR/VR头显和内容开发商提供软件开发套件——使用脑电图（EEG）记录大脑活动，后致力于允许无法沟通的患者对其环境进行更大的控制。

参考文献：

盘点：十大潜力独角兽企业|脑机接口 - 知乎 (zhihu.com)