每日經濟新聞 2025-04-29 16:33:02
日前,中國科學院自動化研究所科研團隊成功研發(fā)腦機接口柔性微電極植入機器人——CyberSense。該機器人能將柔性電極精準植入動物大腦,具有自動化程度高、可植入數量多等優(yōu)勢。CyberSense項目負責人秦方博表示,其可適配多種柔性微電極,應用于多種動物大腦皮層植入。研究員余山稱,該機器人已成功支持多種柔性微電極植入。
每經編輯 杜宇
據科技日報,記者4月28日從中國科學院自動化研究所獲悉,該所科研團隊成功研發(fā)腦機接口柔性微電極植入機器人——CyberSense。這臺機器人能像縫紉機穿針引線一樣,將比頭發(fā)絲還細的柔性電極精準植入動物大腦,為腦機接口與腦科學研究提供關鍵支撐。
柔性腦皮層微電極植入機器人CyberSense。(圖片來源:中國科學院自動化研究所)
CyberSense是“縫紉機”式柔性電極自動植入機器人。“CyberSense具有自動化程度高、可植入數量多、空間定位準、時間效率高、使用方便快捷、靈活避讓血管的優(yōu)勢,有效提高了成功率和植入效果。”CyberSense項目負責人、中國科學院自動化所副研究員秦方博說,CyberSense可適配多種型號的柔性微電極,應用于嚙齒類、非人靈長類等動物的大腦皮層植入。
據上觀新聞,植入機器人可以在其智能感知系統(tǒng)的引導下,以微米級的三維操作精度,將多根厚度不到10微米、寬度不超過100微米的微絲狀電極植入大腦皮層內,并靈活地避讓腦血管。
動物大腦皮層多電極植入效果 (圖片來源:中國科學院自動化研究所)
由于植入過程是利用一根硬質針不斷上下穿梭、操作柔軟的微絲,類似于縫紉機的工作過程,所以國內外學者稱其為“縫紉機”式植入。
腦與類腦實驗室主任、腦機接口與融合智能團隊負責人余山研究員介紹,隨著技術進步,植入式電極越來越微小和柔軟,能大大降低植入創(chuàng)傷和排異反應,但同時植入難度也越來越大,遠超人手和肉眼的能力極限,所以高度自動化的植入機器人成為了腦機接口領域的核心設備。
余山表示,目前,CyberSense已成功支持了中國科學院半導體研究所和微靈腦機等研制的多種規(guī)格的柔性微電極植入,服務于腦機接口和神經電生理研究。下一步,科研團隊將繼續(xù)開發(fā)柔性電極植入機器人系列產品,為促進國內腦機接口與腦科學的發(fā)展貢獻力量。
圖片來源:視覺中國
據央視新聞,腦機接口,就是在大腦與外部設備之間建立直接連接的通路。大腦在思維活動時產生腦電波,腦機接口則通過識別腦電波特征直接讀取大腦意圖,將其轉化為計算機指令,實現人與機器或外部環(huán)境之間的交互聯通,創(chuàng)造讓癱瘓者行走、讓失語者“說話”、讓盲人“復明”等奇跡。
腦機接口技術主要分為非侵入式和侵入式兩類,其中,非侵入式腦機接口是在頭皮表面使用電極、傳感器等設備,獲取大腦活動信息。雖然獲取信號的質量水平相對較低,但具有易操作、安全性高等特點。此次國家醫(yī)保局立項指南新增非侵入式腦機接口適配費項目,就是為臨床使用此類技術時,需要不斷調試設備的服務項目而設。
專家介紹,大腦有800億到1000億個神經元,每個神經元又與上萬個其他神經元連接,我們對大腦的認知還遠遠不夠。現在最頂尖的電生理技術一次也只能記錄1000個神經元,大規(guī)模記錄和準確解碼編碼任重道遠。另外,侵入式腦機接口對大腦的損傷不容忽視。植入電極需要開顱手術,電極在腦中時間長了有感染風險。為保障患者安全,腦機接口技術應列入醫(yī)療技術清單。
據證券時報,根據Precedence Statistics的統(tǒng)計與預測,2023年全球腦機接口市場規(guī)模約為23.5億美元,至2033年將提升至108.9億美元,對應2023年~2033年復合增速為17%。而國內腦機接口市場規(guī)模目前僅為10億元左右,預計2040年將超過1200億元,對應2024年~2040年復合增速為26%。
腦機接口產業(yè)鏈上游為軟硬件設備供應,比如腦機接口芯片、數據庫、相關算法等;中游為腦機接口產品供應,包括腦機采集平臺和腦機接口設備等;下游為應用,涵蓋范圍廣泛。
A股市場已有部分公司參與腦機接口技術的研究。二級市場表現方面,截至4月29日收盤,漢威科技漲8.23%,榮泰健康漲5.64%,九州通漲5.01%,創(chuàng)新醫(yī)療漲2.75%。
每日經濟新聞綜合央視新聞、科技日報、證券時報、上觀新聞
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封面圖片來源:中國科學院自動化研究所
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