2022年全球腦機接口技術與應用發(fā)展研究報告

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腦機接口背景綜述1.1腦機接口定義和工作原理1.2全球重點國家腦機接口發(fā)展變化事件1.3腦機接口發(fā)展驅動因素1.4腦機接口在全球及中國的投融資背景2

腦機接口技術應用現(xiàn)狀分析2.1腦機接口技術分類及拆解2.2腦機接口行業(yè)概況目錄C

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S2.3腦機接口產業(yè)圖譜2.4腦機接口優(yōu)秀企業(yè)案例分析2.5腦機接口全球及中國市場規(guī)模3

腦機接口的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢3.1腦機接口面臨的挑戰(zhàn)和破解思考3.2腦機接口的發(fā)展趨勢預測名詞解釋

Glossaryu

Brain-computer

interface,

BCI：國際腦機接口會議官方定義為BCI是一種不依賴由外圍神經和肌肉組成的正常輸出通路的通訊系統(tǒng)u

狹義BCI：腦-機連接通路概念；u

廣義BCI：實現(xiàn)腦-機交互的通訊系統(tǒng)（包含硬件、設備、軟件、腦相關數(shù)據、技術、外設）;u

輸出式BCI：由大腦向外部設備輸出通信或控制指令的腦機接口系統(tǒng);u

輸入式BCI：由外部設備或機器向大腦輸入電、磁、聲和光刺激的腦機接口系統(tǒng);u

交互式BCI：由反饋神經將輸出環(huán)節(jié)和輸入環(huán)節(jié)連接起來形成閉環(huán)的腦機接口系統(tǒng)；u

ECoG：腦皮層電圖，或顱內腦電圖是一種電生理監(jiān)測，使用直接放置在大腦裸露表面上的電極紀錄來自大腦皮層的電活動；u

EEG：腦電圖，一種記錄腦電波的電生理監(jiān)測方法，主要采集大腦皮質中的電活動；u

MEG：腦磁圖，一種記錄腦電波的電生理監(jiān)測方法，利用超導量子干涉儀（SQUID）來測量大腦活動產生的磁場；u

fMRI：功能性磁共振成像，通過檢測在執(zhí)行具體任務時特定腦區(qū)中由于神經元活動的增強而產生的血流量變化來間接測量大腦中的神經元活動；u

fNIR：功能性近紅外成像，基于有氧或無氧時血液中血紅蛋白對近紅外光吸收率來測量大腦中由于神經元活動增強引起的血氧水平變化；u

PET：正電子發(fā)射斷層成像，一種非侵入式技術，通過觀察注入人體的放射性示蹤劑的活動來檢測代謝活動從而間接測量大腦活動；u

機器學習：一門多領域交叉學科，涉及概率論、統(tǒng)計學、逼近論、凸分析、算法復雜度理論等多門學科。專門研究計算機如何模擬或實現(xiàn)人類的學習行為，以獲取新知識或技能，重組已有知識結構來不斷改善自身性能；u

深度學習：是機器學習領域中的新研究方向，主要學習樣本數(shù)據的內在規(guī)律和表示層次，目的是讓機器能像人一樣具有分析學習能力；u

一體兩翼：腦機接口中的“一體兩翼”即以研究腦認知的神經原理為“主體”，其中又以繪制腦功能聯(lián)結圖譜為重點，而研發(fā)腦重大疾病診治新手段和腦機智能新技術為“兩翼”；3名詞解釋

Glossaryu

“十三五”規(guī)劃：全稱為中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要“十三五”時期是全面建成小康社會、實現(xiàn)我們黨確定的“兩個一百年”奮斗目標的第一個百年奮斗目標的決勝階段，充分考慮了“十三五”時期我國經濟社會發(fā)展的趨勢和要求；u

“十四五”規(guī)劃：全稱中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要，“十四五”時期是我國全面建成小康社會、實現(xiàn)第一個百年奮斗目標之后，乘勢而上開啟全面建設社會主義現(xiàn)代化國家新征程、向第二個百年奮斗目標進軍的第一個五年；u

肢體運動障礙：肢體器官或者是功能缺損造成的活動困難；u

慢性意識障礙：包括植物狀態(tài)、微意識狀態(tài)等，是一類疾病的總稱；u

FDA：全稱美國食品藥品監(jiān)督管理局為美國衛(wèi)生與公眾服務部直轄的聯(lián)邦政府機構，其主要職能為負責對美國國內生產及進口的食品、膳食補充劑、藥品、疫苗、生物醫(yī)藥制劑、血液制劑、醫(yī)療設備、放射性設備、獸藥和化妝品進行監(jiān)督管理；u

多電極陣列：在一塊基片集成多個微電極形成陣列,植入腦皮層的多電極陣列,可以讀取腦中神經元群體活動的細節(jié)信息。在神經科學基礎研究方面,多電極陣列開始成為一種重要的神經信息探測手段u

柔性電極：柔性電極可以貼合人體皮膚，實時傳輸檢測信號，具有多層卷繞、性能倍增的特性，可大幅度提高電池和超級電容器的整體性能，提高體積比容量。還可用于柔性醫(yī)療傳感器、可穿戴式傳感器；u

魯棒性：指系統(tǒng)在不確定性的擾動下，具有保持腦電采集性能不變的能力；u

生物相容性：指生命組織對非活性材料產生反應的一種性能，一般指材料與宿主之間的相容性；u

ADHD：指發(fā)生于兒童時期，與同齡兒童相比，以明顯注意集中困難、注意持續(xù)時間短暫、活動過度或沖動為主要特征的一組綜合征；u

穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(SSVEP)：是指當用戶受到一個固定頻率的視覺刺激時，可以在大腦的初級視覺皮層上檢測到一個與刺激頻率有關(刺激頻率的基頻或倍頻處)的響應；u

P300：指當大腦受到小概率事件刺激時，在刺激呈現(xiàn)后的300ms左右出現(xiàn)一個正向峰值，反映了大腦認知加工過程，已經廣泛用于認知神經科學；u

運動起始視覺誘發(fā)電位(motion-onsetVisualEvokedPotential,mVEP)：mVEP是由運動刺激誘發(fā)產生的，相較于其他的視覺誘發(fā)電位，它具有較大的幅值和較小的被試間以及被試內差異，且不容易引起視覺疲勞的優(yōu)點41

腦機接口背景綜述1.1腦機接口定義和工作原理1.2全球重點國家腦機接口發(fā)展變化事件1.3腦機接口發(fā)展驅動因素1.4腦機接口在全球及中國的投融資背景2

腦機接口技術應用現(xiàn)狀分析2.1腦機接口技術分類及拆解2.2腦機接口產業(yè)圖譜目錄C

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S2.3腦機接口行業(yè)概況2.4腦機接口優(yōu)秀企業(yè)案例分析2.5腦機接口全球及中國市場規(guī)模3

腦機接口的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢3.1腦機接口面臨的挑戰(zhàn)和破解思考3.2腦機接口的發(fā)展趨勢預測1.1

腦機接口的概念界定與工作原理中，技術發(fā)展是關鍵u

第一屆國際腦機接口會議的官方定義：腦-機接口（Brain-computerinterface,BCI）是一種不依賴由外圍神經和肌肉組成的正常輸出通路的通訊系統(tǒng)。億歐智庫認為：狹義的腦機接口是腦-機連接通路概念，廣義的腦機接口則是實現(xiàn)腦-機交互的通訊系統(tǒng)。u

BCI主要包括四個部分：信號采集、信號處理、控制外設和神經反饋。神經反饋是關鍵環(huán)節(jié)，它將輸出式BCI與輸入式BCI連接在一起形成交互式的閉環(huán)系統(tǒng)，即交互式BCI，從而真正實現(xiàn)腦-機交互。億歐智庫：腦機接口基本原理與應用腦機接口系統(tǒng)應用行業(yè)腦信號處理特征提取醫(yī)療健康預處理特征識別分類控制外設tACSDBS娛樂教育輸出式腦機接口功能應用TUStDCS腦信號采集替代增強監(jiān)測改善恢復補充實現(xiàn)腦-機交互侵入式非侵入式TMS非侵入式侵入式出行皮層腦刺激深部腦刺激軍事用戶腦活動產生腦電信號神經反饋觸發(fā)腦刺激電、磁、聲、光刺激形成閉環(huán)智能家居輸入式腦機接口數(shù)據來源：公開資料，中國電子技術標準化研究院，《2021年腦機接口技術在醫(yī)療健康領域應用白皮書》，BNCI-Horizon2020，億歐智庫61.2

中國腦機接起步晚，對標美國和政策扶持是核心手段u

歷經50多年的研究，當前腦機接口正處于第三個發(fā)展階段——技術爆發(fā)期。美國、歐盟、日、韓、澳大利亞等多國政府、科研機構和企業(yè)都已加速布局腦機接口，搶占全球腦科學競爭戰(zhàn)略高地。中國對腦機接口技術的重視程度不亞于發(fā)達國家，近兩年已經將此技術上升為國家戰(zhàn)略。億歐智庫：全球重點國家腦機發(fā)展現(xiàn)狀理論提出階段理論驗證階段技術爆發(fā)階段2016：啟動中國“腦計劃”2021：“十四五規(guī)劃”瞄準腦科學等前沿領域2015：上海市發(fā)布全球有影響力科技創(chuàng)新中心建設二十二條，將腦科學與人工智能列為重大專項啟動實施2017：“十三五”國家基礎研究專項計劃》提出“一體兩翼”布局方式中國CHN2013：白宮提出“白宮腦計劃”在未來12年中投入45億美元2021：Neuralink演示了如何1970：美國DARPA機構開啟腦機接口研究1989：在全球范圍內）率先提出腦科學計劃2005：腦電波檢測技術取得重大突破，正式進入臨床試驗階段2016：DARPA啟動“下一代非侵入式神經技術計劃”埃隆·馬斯克成立Neuralink使用自主研發(fā)的傳感器硬件和大腦植入來記錄一只9歲的獼猴的6條技術路徑美國USA1977：JacquesJ.

Vidal首次在科學文獻中提出“腦機接口”專業(yè)術語2014：NIH發(fā)布《BRAIN2025計劃：科學愿景》報告2006：DARPA啟動“革命性假肢”計劃，相繼推出“LUKE手臂”和“MPL智能假肢”1973：加利福尼亞教授JacquesVidal首次提出“腦機接口”概念1999：美國舉行第一節(jié)“國際腦機接口會議”，22個研究團隊參會2019：DARPA公布“N3”項目未來的6條技術路徑全身癱瘓青年借助“腦機接口”成功為巴西世界杯開球澳大利亞AUS2021：澳洲成立Synchron，幾年后獲得食品和藥物管理局的批準2013：歐盟委員提出10年的“人類腦計劃”,26個國家，135個合作機構參與1991：歐盟出臺“歐洲十年腦計劃”歐盟EU1996：日本出臺為期20年，投入2萬億日元的“腦科學日本JPN時代計劃”2014：啟動日本腦計劃，

2016：正2017：韓國科學家們

2021：韓國KAIST將在10年內受到共400億日元的資助式宣布了韓

開發(fā)了一種可以遠程首次將水凝膠作為多國腦計劃功能神經控制動物行動的技術1998：韓國頒布《大腦研究促進法》韓國kr197019801990200020052010歐盟201520202025中國美國澳大利亞日本韓國數(shù)據來源：公開資料，

億歐智庫整理71.3

政策驅動：一體兩翼腦計劃達成共識，腦疾病治療曙光出現(xiàn)u

2016年，中國腦計劃（腦科學與類腦科學）研究正式啟動。近兩年“腦科學”已列為國家戰(zhàn)略級發(fā)展學科，逐漸受到國家層面的關注和支持，中國在“?體兩翼”政策下形成“認識腦疾病”與“??智能”技術兩條腿?路?針。u

在“十三五”和“十四五”規(guī)劃中，國家將腦機接口列為重點研發(fā)項目之一，北京、上海、杭州等地方城市率先響應政策，出臺相應地方政策鼓勵腦機企業(yè)在當?shù)芈涞厣?。億歐智庫：中國腦計劃發(fā)展政策2016年中國正式啟動“腦計劃”2017中國研究部署“一體兩翼”

腦計劃2021年中國頒布《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個5年規(guī)劃和2035年愿景目標綱要》u

2017年四部委聯(lián)合印發(fā)《“十三五”國家基礎研究專項u

2016年中國“十三五”規(guī)劃綱要將“腦科學u

2021年3月。在“十四五”規(guī)劃中明確：人工智能和腦科學為國家戰(zhàn)略科技力量，腦機接口技術被列為關鍵技術之一與類腦研究”確定為我國重大科技創(chuàng)新項目億歐智庫：中國“腦計劃”發(fā)展方向億歐智庫：中國腦機接口地方政策地方年份腦機接口政策研發(fā)重大腦腦疾病的診斷和干預方法一翼上海市啟動《市級科技重大專項“全腦神經聯(lián)接圖譜與克隆猴模型計劃”》上海2018年發(fā)布《北京市機器人產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動方案（2019-2022年）》通知，方案重點工作為：面向養(yǎng)老，健康服務領域，布局機器學習、觸覺反饋、增強現(xiàn)實、腦機接口等關鍵技術。北京杭州2019年2021年一翼發(fā)展人工智能技術為導向的類腦研究探索大腦秘密攻克大腦疾病杭州西湖區(qū)率先布局腦機智能產業(yè)，旨在探索產學研深度融合的新路徑。利用腦科學研究來推動新一代人工智能技術的發(fā)展數(shù)據：公開資料，

億歐智庫整理81.3

社會現(xiàn)象：老齡化趨勢中的肢體和慢意識障礙疾病率先發(fā)揮腦機技術的核心作用，醫(yī)療是腦機技術的核心應用載體u

我國神經系統(tǒng)疾病如“腦卒中”和“阿茲海默癥”為全球發(fā)病率最高的兩種疾病，同時，我國正加速走向老齡化社會，老年腦疾病患者可占老年人總數(shù)的10%，面對如此龐大的疾病人群，腦機接口正在腦疾病康復醫(yī)療領域發(fā)揮著不可替代的作用，尤其是在肢體運動障礙、慢性意識障礙、精神疾等病種的診斷和康復。億歐智庫：腦機接口在康復領域中的疾病分析精神疾病診療肢體運動障礙慢性意識障礙人口老齡化嚴重u

常見病種：腦卒中、腦出血、腦外傷、u

常見病種：抑郁癥、焦慮障礙、強迫癥、u

常見病種：植物人、阿茲海默癥漸凍癥、脊髓損傷、精神分裂u

截止2021年60+以上人口超2.67億占全國人口的18.9%u

（總人口：14.13億）u

患病率：肢體殘疾患病率為29%u

患病數(shù)量：每年有近10萬患者因顱腦外傷、u

患病數(shù)量：中國抑郁癥患者高達5400萬人（殘疾病種占比最多的類型）缺血缺氧等進入長期意識障礙狀態(tài)占中國總人口數(shù)的4.2%u

腦機技術應用：腦深部刺激、脊髓刺激u

腦機技術應用：神經影像識別情緒、u

腦機技術應用：機械臂、假肢、智能輪椅識別腦電信號識別情緒殘疾人口基數(shù)大億歐智庫：2016-2025全球阿爾茲海默癥患者數(shù)量（百萬人）億歐智庫：2015-2030年中國急性缺血性腦2021中國抑郁癥患者年齡分布u

2021年殘疾人總數(shù)達到8502萬卒中年發(fā)病總人數(shù)（萬人）42340438336.336434735.835.433031634.930316%17%34.53433.5腦部疾病發(fā)病率世界第一33.132.632.130%37%u

2021年腦卒中發(fā)病人數(shù)為404萬2015-2021發(fā)病增長率為4.9%18~34歲

35-49歲

50-65歲

＞65歲數(shù)據來源：中金企信國際咨詢、中國殘疾人聯(lián)合會、世界衛(wèi)生組織，億歐智庫整理91.3

科研貢獻：中外腦機研究如火如荼，開始從理論走向應用u

國內外對腦機接口的研究越來越火熱，發(fā)文量與專利申請量年年攀升。中國雖入局較晚，但如今已然成為世界腦機接口研究的中堅力量。經過億歐智庫研究，生物醫(yī)學工程、電信技術、自動化技術、生物學及計算機軟件是腦機科研進步的重要發(fā)力學科。u

當前，腦機接口研究依然以技術理論為主，不過已經開始有技術應用方面的探索。億歐智庫認為：腦機理論將不斷向應用轉化，并在應用中不斷完善自身、實現(xiàn)突破，兩者相輔相成推動腦機接口發(fā)展。億歐智庫：腦機接口相關文獻發(fā)文量（2015～2020年）億歐智庫：腦機接口研究層次分布（%）億歐智庫：腦機接口論文學科占比22.4%21.2%生物醫(yī)學工程電信技術156213061098113410391042自動化技術生物學10.9%82.16%21.0%10210411214012714011.6%13.0%計算機軟件及計算機應用其他201520162017201820192020技術研究應用基礎研究技術開發(fā)其他中國發(fā)文量（篇）

全球發(fā)文量（篇）億歐智庫：腦機接口技術理論與應用循環(huán)億歐智庫：腦機接口專利申請量(2015～2020年)中國專利類型海外專利類型技術應用研究成果溝通交流觸覺和運動恢復運動控制626524545501555495474464436將理論轉化為應用337304技術理論技術應用229通過技術創(chuàng)新突破、完善理論90.70%發(fā)明95.20%201520162017201820192020硬件算法軟件實用新型海外專利申請量(個)中國專利申請量(個)技術創(chuàng)新突破領域數(shù)據來源：公開資料，CNKI，企知道專利，億歐智庫101.4

全球投融資：種子輪融資企業(yè)占國外腦機融資企業(yè)近5成u

美國、歐盟、日、韓、澳大利亞等多國腦機接口企業(yè)的融資情況，目前種子輪融資企業(yè)占更大比例，C輪融資占據最小份額。2021年腦機接口領域融資規(guī)模創(chuàng)下新高，融資金額總計4.68億美元。其中代表性企業(yè)Neuralink，已發(fā)起5輪融資，融資總額超過了3.73億美元；NeurosMedical在11輪融資中總共籌集了8050萬美元。億歐智庫：美國、歐盟、日、韓、澳大利亞等多國腦機接口融資分類（萬美元）億歐智庫：國外腦機接口融資企業(yè)輪次比例圖（%）種子輪融資A輪融資?

Kernel2,

11%融資輪次：2

融資金融：5400?

DreemB輪融資?Neurable融資輪次：3

融資金融：2200?

Halo

Neuroscience融資輪次：7

融資金融：960?FlowNeuroscience?

ThyncC輪融資4,

22%8,

45%融資輪次：

8

融資金融：

2470?

BrainCo融資輪次：4

融資金融：1260融資輪次：1?Q30

Innovations融資金融：1300?

Synchron?

Neuralink融資輪次：

4融資金融：

600?

Cognixion融資輪次：2

融資金融：1230融資輪次：5?Dreem融資輪次：13融資金融：373000?

Kernel融資輪次：

3融資金融：

1480?

Paradromics融資輪次：3

融資金融：350融資金融：5000?

MELTIN

MMI4,

22%融資輪次：2融資輪次：

6

融資金融：

4940?

NextMind融資輪次：3融資金融：5300融資金融：2060?

NeurosMedical融資輪次：

1

融資金融：

460?

BIOS融資輪次：11融資輪次：

7

融資金融：

570融資金融：8050種子輪A輪B輪C輪數(shù)據：公開資料，

億歐智庫整理111.4

中國投融資：國內腦機接口企業(yè)多處于A輪，醫(yī)療作為融資主要對象u

當前我國腦機接口領域內，Pre-A輪和A輪融資占據最高比例。其中代表性企業(yè)腦虎科技（NeuroXess）已完成9700萬元天使輪及Pre-A輪融資。此輪融資為目前國內腦機接口領域最大規(guī)模的早期融資。從應用領域來看，腦機接口融資企業(yè)更多處于醫(yī)療行業(yè)。億歐智庫：國內腦機接口融資分類億歐智庫：國內腦機接口融資企業(yè)行業(yè)分布uuuuu華南腦控海天智能總輪數(shù)：1

金額：未披露總輪數(shù)：2

金額：未披露浙江浙大西投腦機智能科技有限公司

總輪數(shù)：3

金額：未披露北京烽火萬家科技有限公司成都視海芯圖微電子有限公司戰(zhàn)略/股權融資總輪數(shù)：3

金額：未披露總輪數(shù)：3

金額：1850萬人民幣股權融資B輪融資uuu博?？瞪衲铍娮涌萍迹o錫）有限公司

總輪數(shù)：2

金額：未披露北京腦陸科技有限公司

總輪數(shù)：5

金額：未披露總輪數(shù)：4

金額：過億元人民幣B輪A輪uuuuuNeuraMatrix臻泰智能強腦科技南京布潤科技有限責任公司寧波瑞澤西醫(yī)療科技有限公司總輪數(shù)：3

金額：過億元人民幣總輪數(shù)：3

金額：未披露總輪數(shù)：3

金額：4億美金總輪數(shù)：1

金額：未披露總輪數(shù)：1

金額：未披露A輪融資uu深圳睿瀚醫(yī)療科技有限公司鈞晟（天津）科技發(fā)展有限公司

總輪數(shù)：1

金額：未披露總輪數(shù)：3

金額：未披露Pre-A輪天使輪種子輪PRE-A輪融資天使輪融資uuuu柔靈科技棋弈科技上海腦虎科技有限公司總輪數(shù)：2

金額：未披露總輪數(shù)：2

金額：未披露總輪數(shù)：2

金額：9700萬人民幣北京視友科技有限責任公司總輪數(shù)：1

金額：未披露種子輪融資uuu越摩先進半導體未來腦律總輪數(shù)：1

金額：未披露總輪數(shù)：1

金額：數(shù)千萬人民幣總輪數(shù)：1

金額：未披露集萃腦機uu杭州航弈生物科技有限責任公司

總輪數(shù)：1

金額：未披露藍色傳感（北京）科技有限公司

總輪數(shù)：1

金額：未披露02468醫(yī)療行業(yè)電子元件其他行業(yè)數(shù)據：公開資料，

億歐智庫整理121

腦機接口背景綜述1.1腦機接口定義和工作原理1.2全球重點國家腦機接口發(fā)展變化事件1.3腦機接口發(fā)展驅動因素1.4腦機接口在全球及中國的投融資背景2

腦機接口技術應用現(xiàn)狀分析2.1腦機接口技術分類及拆解2.2腦機接口產業(yè)圖譜目錄C

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S2.3腦機接口行業(yè)概況2.4腦機接口優(yōu)秀企業(yè)案例分析2.5腦機接口全球及中國市場規(guī)模3

腦機接口的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢3.1腦機接口面臨的挑戰(zhàn)和破解思考3.2腦機接口的發(fā)展趨勢預測2.1

腦機接口技術概覽u

腦機接口可分為三類：侵入式（有創(chuàng)植入電極至大腦皮層之下）、半侵入式（有創(chuàng)植入電極至硬腦膜或蛛網膜上）和非侵入式（無創(chuàng)）。由非侵入式到半侵入式再到侵入式，電極植入位置越來越深，所獲腦電信號質量越來越好，所獲信號頻率越來越高。u

腦機接口技術主要涉及硬件、軟件和算法，其中硬件主要包括用于腦電信號采集或神經反饋的電極和用于信號處理的芯片，算法主要是用于信號處理的機器學習，軟件則是關于腦相關數(shù)據的處理和管理。億歐智庫：腦機接口分類億歐智庫：腦機接口技術示意低頻信號用戶大腦產生腦信號BCI系統(tǒng)環(huán)節(jié)硬件信號采集電極信號處理控制外設神經反饋頭皮非侵入式骨膜頭蓋骨硬腦膜蛛網膜軟腦膜大腦皮層電極芯片芯片信號質量逐漸提升腦機接口半侵入式ECoG算法軟件機器學習侵入式腦相關數(shù)據庫腦相關數(shù)據采集腦相關數(shù)據存儲數(shù)據分析與可視化高頻信號數(shù)據來源：公開資料，億歐智庫制作142.1

侵入式多用于科研，非侵入式更易商業(yè)化，EEG是商業(yè)化指向標u

為衡量各類BCI性能而劃分五個指標：（1）信號質量：時空分辨率和信噪比等指標來衡量采集的信號質量；（2）臨床安全性：電極植入、使用方式及電極植入后對人體活動的影響；（3）電極生物相容性：電極對大腦生理的影響及大腦對電極性能的影響；（4）商業(yè)化程度：目前不同類型BCI的商業(yè)化情況，如是否已有產品，銷量如何等；（5）應用場景數(shù)量：不同類型BCI的應用場景概數(shù)。u

經過分析，億歐智庫認為：侵入式因其信號質量最高而適用于科研，非侵入式因其安全性高而更易商業(yè)化。非侵入式腦機接口種類繁多，腦電圖（EEG）作為其中最常用的技術，是腦機接口商業(yè)化的指向標。億歐智庫：各類BCI五大性能指標對比億歐智庫：各類非侵入式BCI性能評分表信號質量時間分辨率空間分辨率易受偽跡影響程度設備輕便性設備價格最終得分18圖示應用場景數(shù)量臨床安全性EEGMEGfMRIfNIRPET543211243424433511425123154321顏色越深得分越高1214（單項滿分5分，總分25分）15電極生物相容商業(yè)化程度性11侵入式BCI半侵入式BCI非侵入式BCI*注：得分越高表示時空分辨率越高、更不易受偽跡影響、設備越輕便便宜。數(shù)據：公開資料，億歐智庫制作152.1

電極生物相容性材料、芯片運算能力與功耗是關鍵痛點，亟需解決u

科研對長期穩(wěn)定采集高質量腦電信號的需求越來越強，提升材料生物相容性解決電極與人腦之間的矛盾是侵入式技術進步的關鍵點。對于傾向于ToC商業(yè)化的非侵入式技術來說，設備輕便易于佩戴至關重要，這將是非侵腦機企業(yè)長期關注的發(fā)展點。u

芯片的主要用途是完成運算和處理任務，隨著腦相關數(shù)據采集量上升和處理需求增強，腦機對芯片的運算能力有了更高要求，類腦芯片成為備受期待的解決方案。有些侵入式腦機需要將芯片與電極一同植入，體積小功耗低的集成化芯片更獲青睞。億歐智庫：電極和芯片技術變化侵入式電極變化趨勢非侵入式電極變化趨勢腦機接口芯片變化趨勢科研需要長期穩(wěn)定采集高質量腦信號商業(yè)化需要更加輕便易于佩戴的設備信號處理需要運算能力強功耗低的芯片常用的硅基電極易損使用無凝膠的電極材料或改善干電極電極材質導致佩戴不舒適；濕電極需做涂導電使用集成化技術傷大腦；神經膠質細胞形成保很組織易增加電極阻抗使用柔性材料需在增加通道提高帶寬的同時縮小體積降集成化芯片體積縮小，功耗降低，電電極生物相容性提高，不易損傷大腦設備越來越輕便、適于佩戴設備設計趨向輕便低功耗極通道增加膏等耗時準備使用電導率更高、魯棒性更好的材料模擬神經網絡規(guī)模和復雜關聯(lián)模型使用集成化技術微創(chuàng)植入技術電極帶寬不夠，無法采集更多信號集成化電極帶寬提高，采集更多信號需提升運算能力；降低信號轉換延時類腦芯片提升計算效率信號易受噪聲和偽跡的影響信號質量提升開顱手術，風險高，安全性低微創(chuàng)植入，手術臨床丹麥奧胡斯大學——基于干電極的外耳道腦電采集系風險下降統(tǒng)寧矩科技——采集刺激一體化高集成度芯片Q16系統(tǒng)多通道、小尺寸、集成采集刺激體積小，重量輕，便于攜帶腦虎科技——高通量柔性腦機接口清華大學——銀納米線電極清華大學——天機芯原理：基于憶阻器的神經信號分析，工作機理與人腦相似特點：能夠直接處理模擬信號，降低信號轉換延時，兼容腦電信號和計算機信號柔性電極基底：創(chuàng)傷小，不易引發(fā)免疫反應高通量：單器件集成數(shù)千個電極記錄位點微創(chuàng)植入：蠶絲蛋白輔助植入，只需1毫米微孔表面金屬化：具有高電導率，重量很輕海綿架構和自鎖式銀納米線結合：機械穩(wěn)定性卓越，能夠繞過頭發(fā)采集更高質量信號無需凝膠：佩戴方便，使用更靈活數(shù)據來源：公開資料，億歐智庫整理162.1

企業(yè)軟件多自研自用，市面缺乏高兼容性的底層平臺系統(tǒng)u

腦機接口作為新興行業(yè)，目前還沒有明確清晰的產業(yè)鏈結構和分工，許多企業(yè)制作的軟件多出于自身硬件/設備需要，基本都屬于自研自用，最后與硬件/設備一起輸出為解決方案。u

自研自用易導致各家軟件性能參差不齊，難以與其硬件/設備配合發(fā)揮最佳效果。市面需要一個以軟件算法為核心的高兼容性底層平臺來便利企業(yè)設備研發(fā)、解決方案組成。億歐智庫：軟件自研自用流程億歐智庫：高兼容性底層平臺示意腦機相關軟件功能系統(tǒng)通用應用腦機設備A腦機設備B康復機器人人機信息交互平臺/系統(tǒng)腦相關數(shù)據庫腦數(shù)據管理系統(tǒng)底層腦控假肢平臺+硬件或設備腦機軟件外設控制管理平臺/系統(tǒng)腦機設備C拼寫器腦數(shù)據采集軟件腦健康監(jiān)測系統(tǒng)腦疾病診斷系統(tǒng)…………行業(yè)應用數(shù)據存儲、數(shù)據管理數(shù)據分析與可視化腦數(shù)據存儲軟件基于腦機接口的肢體康復方案連接不同型號、功能、性能的腦機設備腦數(shù)據分析與可視連接不同的外部設備化軟件算法、軟件、硬件軟件自研自用的衍生問題高兼容性底層平臺帶來的變化u

自研自用易導致行業(yè)標準化程度低，軟件性能參差不齊，難以確保數(shù)據采集的質量、數(shù)據分析的準u

底層平臺提供高性能軟件和算法，統(tǒng)一提升數(shù)據存儲、管理、分析與可視化能力，降低企業(yè)自研軟確性，因而難以保證軟件與硬件/設備組合能夠發(fā)揮出最佳效果，從而導致企業(yè)對產品的評價出現(xiàn)偏件的不確定性和成本；差u

底層平臺能夠連接各種不同腦機設備和外設，能夠幫助下游企業(yè)尋找解決方案的最佳組合提供開源軟件硬件的開放平臺：OpenBCI通用技術服務平臺：腦陸科技人機交互平臺：Neurable初具雛形類似設想相關設想u

在腦機平臺賽道里一家獨大，專注為生物傳感和神經科學創(chuàng)建開源工具；u

本質是開源軟件和硬件的提供商，兼具為用戶分析腦電數(shù)據的功能；u

提供多種自研腦機設備滿足不同場景下的人機交互需求；u

提供腦機設備選擇、數(shù)據采集、數(shù)據分析與可視化一站式解決方案u

致力于提供一個能夠成為任何硬件或軟件設備的標準人機交互平臺數(shù)據來源：公開資料，專家訪談，億歐智庫制作172.1

業(yè)內開始嘗試深度學習，機器學習仍為主流，數(shù)據采集是技術突破點u

在信號處理環(huán)節(jié)中，特征提取和識別分類的主流方法是機器學習，目前業(yè)界正在嘗試深度學習以期提高計算速度和分類正確率。兩種方法各有所長且適用場合不同，無法相互替代，所以當前以機器學習為主的形勢很可能延續(xù)。u

無論是機器學習還是深度學習，算法模型的建立和訓練都需要大量腦相關數(shù)據支持，增加底層數(shù)據收集是算法進步的關鍵點。億歐智庫：機器學習與深度學習對比億歐智庫：AI、機器學習和深度學習關系示意機器學習深度學習u

可解釋性強u

適用于結構化數(shù)據u

可解釋性弱u

適用于非結構化數(shù)據深度學習機器學習人工智能無法相互替代u

數(shù)據達到一定量后效果平平u

特征提取有一定人工參與u

效果隨數(shù)據量增長不停提升u

特征提取更不依賴人工妞諾科技——構建病理數(shù)據庫訓練模型進行診斷u

通過與基層醫(yī)療機構合作收集基層患者腦相關數(shù)據，從而構建腦疾病病理數(shù)據庫，利用增量數(shù)據實現(xiàn)算法的動態(tài)更新，不斷提升腦疾病算法模型精度，增強疾病診斷能力保持“以機器學習為主流，嘗試深度學習”尋找模式，訓練模型提升精度具體路徑大量腦相關數(shù)據模型識別腦疾病準確率提升，診斷能力提升當前算法模型的一大難點是底層數(shù)據采集不夠，沒有足夠龐大的數(shù)據訓練集來提升模型精度。增加腦疾病理解，基層醫(yī)療機構患者采集腦電意愿增強，采集腦電數(shù)據量增多基于數(shù)據庫尋找模式、訓練模型用戶使用意愿低，腦機產品出貨量少增量數(shù)據促進算法更新腦相關數(shù)據采集量少建立腦數(shù)據庫腦機產品表現(xiàn)不佳模型訓練不夠，精度不高基層醫(yī)療機構采集腦電數(shù)據數(shù)據來源：公開資料，專家訪談，億歐智庫制作182.1

技術成熟度不夠，技術融合是當前腦機商業(yè)化應用最優(yōu)解u

當前社會對腦的認知程度不夠深入，腦機接口技術不夠成熟，且受眾較小，難以獨立成為解決方案進行行業(yè)應用。u

億歐智庫認為，腦機技術不成熟導致其難以將自身作為解決方案的核心進行商業(yè)化，當前的腦機需要與其他技術融合，成為新解決方案的一部分，作為部分借助整體的力量來實現(xiàn)商業(yè)化。億歐智庫：腦機接口技術應用劃分腦科學發(fā)展落后作為解決方案的核心如腦起搏器治療帕金森病獨立成為解決方案通用應用嚴肅醫(yī)療對人腦的認識和理解太有限，沒有足夠的知識來發(fā)展技術以“腦機接口”與其他設備聯(lián)合，整體形態(tài)參與解如腦控機器人康醫(yī)療健康決方案復系統(tǒng)作為解決方案的部分技術成熟度不夠以“腦機接口”部分形態(tài)參與解決方案如使用腦電輔助腦疾病診斷作為實現(xiàn)“腦-機交互”的通訊系統(tǒng)，整個腦機的研究還處在萌芽階段，其技術水平無法實現(xiàn)交互方式的變革技術融合形成解決方案腦機接口技術應用消費醫(yī)療如睡眠儀，利用腦電監(jiān)測優(yōu)化性能受眾小娛樂教育如連接VR/AR設備提升游戲體驗如注意力頭環(huán)，訓練注意力如通過腦電進行疲勞監(jiān)測行業(yè)應用大眾還沒有普遍接受“腦機接口”，嘗試意愿低出行u

在技術發(fā)展到能夠完全實現(xiàn)“腦-機交互”之前，腦機接口需要與其他技術融合，形成效果更好的綜合解決方案來進行商業(yè)化運動如通過腦電監(jiān)測運動員狀態(tài)數(shù)據：公開資料，億歐智庫制作192.2

腦機接口產業(yè)圖譜通用應用嚴肅醫(yī)療消費醫(yī)療娛樂監(jiān)管機構國家衛(wèi)生健康委員會國家市場監(jiān)督管理總局應用科研運動出行國家藥品監(jiān)督管理局教育FDAWHO腦數(shù)據采集腦數(shù)據分析與可視化腦數(shù)據存儲技術賦能軟件云計算邊緣計算人工智能物聯(lián)網5G算法腦相關數(shù)據庫電極芯片硬件大數(shù)據數(shù)據來源：億歐智庫制作202.3

醫(yī)療應用概況：腦機技術當前多應用于腦疾病“監(jiān)測”階段，未來有望全方位布局腦疾病治療方案u

當前腦機技術在醫(yī)療領域中的應用最為廣泛，主要圍繞在短期內的“監(jiān)測、改善/恢復、替代、增強”四個階段為主。其中“監(jiān)測”階段的功能體現(xiàn)在輔助腦電波的監(jiān)測和腦疾病確診，“替代”為輔助重大殘疾群體恢復正常生活。億歐智庫認為隨著技術的不斷成熟，腦機技術將更深入的服務患病人群。億歐智庫：腦機接口醫(yī)療應用分類與發(fā)展程度提取腦電信號特征實現(xiàn)多種情緒判別從受損的皮層區(qū)采集信號刺激失能肌肉

改善肢體運動應用精神疾病2020年，浙江大學對外宣布了“雙腦計劃”重要科研成果：患者可以完全利用大腦運動皮層信號精準控制外部機肢體運動障礙腦卒中、癲癇械臂與機械手實現(xiàn)三維空間的運動抑郁癥、強迫癥、精神分裂神經類疾病因患疾病喪失某種功能的患者可通過BCI傳遞腦中意念2021年1月，首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院神經外科意識障礙病區(qū)正式揭牌開科，主要面向“植物人”的意識障礙患者，通過腦機接口設備獲取并分析患者的腦電信號，掌握患者的意識狀態(tài)，實現(xiàn)意識障礙診斷與評定神經類疾病輔助應用癲癇、失眠、語言障礙多動癥、語言障礙清華大學心理學系團隊設計并實現(xiàn)了國際上首個基于腦電情緒響應的人格量化測評方法，《IEEETrans.Affective

Computing》肢體運動障礙腦機接口+卷機神經網絡（CNN）：利用卷積神經網絡提取電信號不變的特征，通過機器學習分類器進行分類2021年，美國加州大學舊金山分校（UCSF）的一項研究利用腦機接口技術將人腦中想要說出來的話轉換為文字，讓嚴重癱瘓的失語男子再次“開口說話”漸凍癥、重癥肌無力、腦卒中、癲癇、視障患者、聽覺缺陷人群將BCI技術植入大腦增強大腦記憶

推動人機互動Brain

ActivityMeasurement(fMRI,EEG,etc.)BCI-based探索中CNN

Classifier卷積神經網絡分類FeatureExtraction特征提取Application(robot,software

,etc.基于BCI的應用慢性意識障礙腦活動測量(fMRI,EEG,etc)病種：阿茲海默癥、漸凍癥、植物人、帕金森EEGSignalEEG信號Visual,

AudibleNeurofeedback視覺、聽覺、神經反饋Human

Brain人類大腦監(jiān)測改善/恢復替代增強數(shù)據來源：公開資料，

億歐智庫整理212.3

“監(jiān)測”和“替代”階段主要采用非侵入式設備，部分產品走向C端市場但目前未激起市場水花u

腦機在醫(yī)療行業(yè)中相關應用設備以“監(jiān)測”和“替代”兩大類型為主?！氨O(jiān)測”設備功能為：通過設備接收到患者腦電波后更精準的判斷病種類型，確認下一步的診療方案?！疤娲痹O備功能為：通過外部機械設備盡可能恢復殘障人士的正常生活。u

除此之外面對消費領域，腦機玩家開始嘗試睡眠、注意力監(jiān)測等產品面向大眾消費者，目前還沒有走向大規(guī)模消費的場景。應用亮點&難點億歐智庫：腦機接口應用設備和亮點&難點消費市場u

消費場景并未解決消費者剛需問題，可替代產品重合度高目前腦機公司不斷在消費市場進行嘗試如睡眠監(jiān)測、疲勞監(jiān)測等，技術相對成熟且使用門檻不高但是缺乏后續(xù)的數(shù)據解決方案，同事市面上現(xiàn)有產品可替代性高名稱：醫(yī)用電位儀監(jiān)測設備公司：博睿康功效：對患者進行大腦認知功能的輔助診斷u

國內腦電監(jiān)測設備以非侵為主，侵入式道阻且長名稱：SleepUp公司：腦陸科技售價：1899功效：自我睡眠健康管理全世界范圍內腦機接口的腦電監(jiān)測主要以非侵入式為主，隔著頭皮的信號采集易出現(xiàn)失真現(xiàn)象。臨床試驗病種多為癲癇、腦卒中等無法用其它監(jiān)測技術所替代的疾病名稱：開星果μ1公司：BrainCo功效：為自閉癥兒童打造提升社交、模仿、情緒識別等能力u

腦電數(shù)據橫向與縱向積累，支撐預測模型有效預估腦疾病AI賦能改善睡眠神經性疾病分析需要方法論的指導和大量數(shù)據支持，目前使用腦機技術監(jiān)測腦疾病、精神疾病已成為常態(tài)化流程，大量病種案例和患者數(shù)據積累能夠不斷完善預測模型和診斷的方法論醫(yī)療行業(yè)市場u

腦機接口底層算法驅動腦神經與肌肉神經的重連康復替代設備機械臂、上肢機器人并不是罕見器械，但是增加了腦機接口的算法再配套腦電數(shù)據信號收集器，驅動腦神經與肌肉神經的重連讓患者能達成某些固定動作，促進腦機技術向“肢體隨心而動”的一大跨越。這也是區(qū)分普通機械臂廠家的重要技術。名稱：腦控康復機器人公司：臻泰智能功效：促進神經恢復提升康復訓練效果名稱：智能仿生手&智能仿生腿公司：BrainCo功效：改善殘疾人士的生活現(xiàn)狀實現(xiàn)，依托非侵入式腦項目名稱：浙江大學“雙腦計劃”成果：完成國內第一例植入式腦機接口臨床研u

市場規(guī)模小

——失去四肢的患者少且大部分無法支付假肢究據國家統(tǒng)計局2022年推算肢體殘疾人數(shù)為2412萬人，占總殘疾人數(shù)的29%，其中有60%人群未裝配假肢。受眾面小，且該項目尚未納入醫(yī)保體系有能力承擔的家庭少之又少，患者普遍接受成都也不高。機接口實現(xiàn)“人機合一”國內首款視覺運動誘發(fā)腦機接口手功能康復訓練系統(tǒng)全國首例高齡、高位截癱患者用意念喝可樂

麻將數(shù)據來源：公開資料，

億歐智庫整理222.3

娛樂應用概況：BCI在游戲領域處于快速增長期，有效提高用戶樂趣和積極性u

在BCI研究游戲和娛樂技術中，游戲BCI具有豐富傳統(tǒng)游戲交互手段和增強BCI控制的特點，被認為是可能的解決方案之一。游戲的娛樂性、激勵性以及挑戰(zhàn)性可以提高交互過程中用戶的樂趣和積極性，改善了傳統(tǒng)BCI訓練枯燥乏味，重復性強的缺點，因此將游戲與BCI結合具有重要的意義。u

在科睿唯安(Clarivate)旗下的Webof

Science數(shù)據庫平臺中，展示了近15年游戲BCI論文發(fā)表和引用數(shù)量。可以看出游戲BCI整體發(fā)展呈現(xiàn)逐步增長趨勢(2020年可能受新冠肺炎疫情影響有所下降)，表明游戲領域正處于快速增長期，未來有較大的發(fā)展空間。億歐智庫：游戲型腦機接口系統(tǒng)分類億歐智庫：2006-2020年游戲BCI論文發(fā)表和引用數(shù)量（篇）u反映式u主動式68特定刺激誘發(fā)反應為主運動想象信號為主當某種特定類型的刺激作用時，誘發(fā)大腦特定的神經響應，通過分析神經，進行指令輸出用戶僅通過想象特定的肢體動作，但實際上并不執(zhí)行該動作的行為5050454311001050

424198038860u被動式u混合式28660

650檢測腦電信號為主22由多個范式組成480450通過檢測腦電信號，來識別人的情緒、疲勞、腦力負荷等心理、生理狀態(tài)的系統(tǒng)混合BCI既豐富了游戲的控制手段也增強了娛樂性，還解決了部分游戲單一模式較難實現(xiàn)的問題152501180220102012000002006

2007

2008

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2011

2012

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2

14

2015

2016

2017

2018

2019

2020發(fā)表

被引用數(shù)據：公開資料，WebofScience，億歐智庫整理232.3

娛樂應用概況：游戲行業(yè)已有數(shù)年實踐經驗，四種技術類別具有不同應用特點，混合式最具有優(yōu)勢u

混合BCI相比于傳統(tǒng)單一系統(tǒng)模式能更好地完成特定的目標任務。在游戲方面，混合BCI既豐富了游戲的控制手段也增強了娛樂性，還解決了部分游戲單一模式較難實現(xiàn)的問題。提供了額外控制信號，也提高了BCI系統(tǒng)的準確率。主動式反應式被動式混合式技術分類技術分類技術分類技術分類主動式BCI是運動想象，指用戶僅通過想象特定的肢作。1、穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(SSVEP)2、P300-BCI系統(tǒng)3、mVEP和cVEP被動式BCI是通過檢測腦電信號，來識別人的情緒、疲勞、腦力負荷等心理、生理狀態(tài)的系統(tǒng)。由多個范式組成的，提供了額外控制信號，提高了BCI系統(tǒng)的準確率。應用特點應用特點應用特點應用特點增強娛樂性1、SSVEP：具有特征顯著、幅值穩(wěn)定、抗干擾能力強等諸多優(yōu)勢。2、P300：信號具有特征明顯、不過于依賴用戶訓練等優(yōu)勢，并且還可以利用聽覺或觸覺刺激來誘發(fā)。3、mVEP不易引起視覺疲勞；cVEP可以擴大刺激的數(shù)量，從一定程度上解決SSVEP可用頻率受限的問題。1、提升傳統(tǒng)BCI訓練效果、幫助神經功能障礙患者進行康復等領域有著重要作用。2、在交互方面，通常多感官的刺激能夠提升用戶積極性。1、

被動式游戲BCI可用于康復醫(yī)療。2、用在教育教學中監(jiān)測學生的學習狀態(tài)，用在生產作業(yè)中監(jiān)測操作員的精神狀態(tài)以保證工作安全、高效。提高準提供控制信號確率實踐應用實踐應用實踐應用1、2014年治療自閉癥的嚴肅游戲：通過神經反饋和生物反饋對自閉癥兒童進行聯(lián)合治療。2、2014年針對注意力缺陷多動癥提出一款游戲TheHarvestChallenge：在游戲過程中對

參與者注意力進行持續(xù)監(jiān)測。研究結果表明，可以

用來對多動癥兒童進行注意力訓練。1、2011年宇宙飛船游戲：用戶通過想象左手/右手運動來控制宇宙飛船移動，成功實現(xiàn)了躲避小行星等障礙物。1、2019年將MI與SSVEP相結合來控制俄羅斯方塊游戲Tetris：將視覺刺激和運動想象結合，大大提升了游戲趣味性。2、2010年游戲MindBattleField：分析用戶的腦電樣本來區(qū)分玩家的不同大腦狀態(tài)，并用該特

征在3維游戲環(huán)境中成功控制目標。實踐應用1、2017年多人合作游戲KesselRun：兩名玩家利用SSVEP信號合作操控船，具有較強的交互感和合作感。2、2021年由SSVEP-BCI控制的游戲：用來訓練用戶的注意力和視覺跟蹤能力。2、2016年劃船游戲NeuRow：想象左右手的劃船運動來駕駛船到達指定地點。創(chuàng)新點是在視覺呈現(xiàn)的同時增加了觸覺反饋。數(shù)據：公開資料，

億歐智庫整理242.3

教育應用概況：BCI在教育行業(yè)聚焦于增強學習樂趣、提高注意力及檢測診斷u

在BCI研究教育領域中，應用研究大多集中于對腦信號的分析以及腦反饋刺激的單項傳輸，教學主體之間的交互機制仍是缺失狀態(tài)。因此，腦機技術為進一步探索人與人之間直接的信息傳輸和和情感交流，為解決教育主體間的距離和互動障礙提供了解決思路。u

將BCI可靠性提高到更高水平，使學習任務更加有趣和刺激；提高用戶注意力能力進而提高

BCI性能的注意力訓練任務而言，它既是診斷性的又是預測性的。億歐智庫：腦機接口在教育行業(yè)的應用增強學習樂趣提高注意力檢測及診斷特殊教育支持應用場景：應用場景：應用場景：應用場景：幫助識別學生的動機和興趣；教師根據認知負荷和學生興趣調整內容；直接用于認知行為干預；通過注意力焦點的即時反饋增強參與者的能力；激勵學生學習更多并專注；幫助學生減輕壓力緩解焦慮；社交認知技能訓練；教育資源匱乏的地區(qū)，腦機接口技術有助于緩解師資緊缺的局面；發(fā)展空間：基于

EEG的

BCI的漸進式訓練游戲；發(fā)展空間：發(fā)展空間：發(fā)展空間：在診斷閱讀障礙和改善拼寫障礙方面具有很高的潛力；被證明可以提高注意力、注意力和意識水平；智慧課堂教學實踐中的應用；自閉癥譜系障礙

(ASD)人的社交認知技能訓練；智慧課堂教學實踐中的應用；自閉癥譜系障礙

(ASD)人的社交認知技能訓練；提高多動癥兒童的認知技能；?

當前教育領域的腦機接口技術應用主要集中于EEG的BCI非侵入式技術。?

一種常見的

BCI應用，有時與眼球運動或思想相結合，是神經反饋干預，以提高注意力、執(zhí)行功能和記憶力。基于

BCI的神經反饋訓練涉及教育領域BCI的應用技術大腦中的學習結構，這些學習結構需要通過反饋和獎勵進行重復訓練。?

BCI對于提高注意力具有明顯改善，它具有高時間分辨率、可負擔性、便攜性、非侵入式訪問、安全性以及豐富健全和身體受損用戶的體驗。數(shù)據：公開資料，

億歐智庫整理252.3

教育應用概況：實驗表明腦機對教育行業(yè)有明顯影響，三大因素對BCI教育學習有關鍵影響因素u

關于BCI對于教育行業(yè)的實驗，根據數(shù)值表明，BCI對于閱讀障礙、多動癥等兒童的治療是有效的。u

BCI在教育行業(yè)的三大主要因素：情感：情緒和注意力之間存在顯著的相關性，情緒也會影響學習過程；個人認知及行為：包括身體、生理和心理問題，評估精神集中、注意力和認知水平的BCI框架在神經心理學和教育中很有用；學習環(huán)境因素：BCI可以幫助評估舒適情況，以實現(xiàn)知識轉移和學習目的。億歐智庫：腦機接口在教育行業(yè)相關實驗海因里希等人，2004年Gevebsleben等人，2009年22名7-13歲的多動癥兒童對比實驗102名8-12歲的ADHD兒童僅對SCP訓練組的影響顯著。ADHD評分量表-總分：訓練后下降25%。對注意力不集中拍的分量表和多動/沖動分量表的趨勢，有顯著的影響。Arns等人，2013年Jrunet等人，2015年BCI教育相關實驗1253名多動癥兒童和517名對照兒童。6-18歲組和6-13歲組。18名20.3-22.7歲的參與者為設計MI-BCI技術的新協(xié)議，可以根據每個用戶的特定配置進行調整。這項分析中獲得的總平均ES具有誤導性，被認為是高估了Arns等人，2007年Breteler等人，2010年2組19名閱讀障礙兒童對比實驗實驗組10名兒童和對照組9名被診斷患有閱讀障礙的兒童EEG結果顯示，發(fā)育型閱讀障礙兒童的Delta和Theta（左）額葉和右顳慢活動增加。沒有發(fā)現(xiàn)頻帶內的腦電功率數(shù)據和腦電相干數(shù)據之間存在重要的相關性。在拼寫上有很大的臨床相關進步，而在閱讀能力方面沒有發(fā)現(xiàn)進步。26數(shù)據：公開資料，

億歐智庫整理2.3

出行應用概況：研發(fā)到應用尚未形成統(tǒng)一標準，疲勞監(jiān)測、智能輔助駕駛或成未來大規(guī)模應用場景u

我國汽車行業(yè)增長迅猛，2021年新領證駕駛2750萬人，汽車已經成為百姓日常出行必不可少的交通工具之一。將腦機接口應用于智能輔助駕駛領域，既能有效監(jiān)測駕駛員駕駛意圖和狀態(tài)，進而進行有效監(jiān)督駕駛狀態(tài)降低事故發(fā)生率，殘疾人也能通過人機互動實現(xiàn)道路駕駛。億歐智庫：腦機接口在出行行業(yè)的應用基于生理信息的智能輔助駕駛基于視覺的智能輔助駕駛u減少駕駛視覺死角天津大學研究人員設計了一款車載全景現(xiàn)實系統(tǒng)，構建了無視覺死角的駕駛環(huán)境高效檢測交通標識相關學者利用深度遷移學習快速辨識交通標識圖標，識別率高達99%以上監(jiān)測駕駛員駕駛狀態(tài)u基于生理信息監(jiān)測駕駛疲勞專家根據駕駛員的腦電信號，提出基于卷積神經網絡的疲勞檢測法，提升了駕駛疲勞監(jiān)測的準確性u

基于生理信息監(jiān)測駕駛情緒u駕駛員的情緒的高昂或低落可能會出現(xiàn)大幅度駕駛行為，危害自身和他人安危。針對類似現(xiàn)象，基于駕駛員呼吸、皮電、心電等指標準確識別駕駛員情緒，識別率高達80%u專家利用卷積神經網絡通過對駕駛員面部定位，獲取其眼動、嘴動信息以及頭部位置等特征，對其疲勞狀態(tài)進行判定，減少交通事故發(fā)生億歐智庫：腦機接口在出行行業(yè)的工作原理基于車載傳感器的智能輔助駕駛信息感知決策需求判斷決策指令提取車輛控制駕駛接受到決策指令后，根據決策選擇指令，并模擬不同駕駛場景下駕駛員對方向盤的控制信息實時采集駕駛員腦電波信號，根據腦電波信號中提取出駕駛員所選擇的決策通過車輛傳感器，實時感知車輛外部環(huán)境信息和被控車輛自身狀態(tài)信息根據車輛外部環(huán)境信息和車輛自身狀態(tài)信息匹配駕駛場景，輸出決策提供給駕駛員u主要利用、激光、超聲波、溫濕度傳感器來提升車輛的自動化程度，如新能源汽車用超聲波以及激光測距來構建倒車安全系統(tǒng)數(shù)據：公開資料，

億歐智庫整理272.4

標桿企業(yè)案例：Neuralink芯片的引領者，也是人機交互的大膽創(chuàng)新者u

由特斯拉創(chuàng)始人埃隆馬

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馬斯克和其他八名聯(lián)合創(chuàng)辦者創(chuàng)立于2016年，在2021年完成2.05億美元的C輪融資。Neuralink主攻堅侵入式腦機接口技術，主要研發(fā)產品有：the

Link

v

0.9，N1

Link，手術機器人V2，前兩者為核心產品。目前，創(chuàng)始人希望制造出幫助癱瘓患者和治療嚴重腦部疾病的設備，預計在近兩年進行初步人體試驗。億歐智庫：Neuralink主要產品億歐智庫：Neuralink臨床應用芯片創(chuàng)新設計腦機設備臨床應用theLinkv0.9theLinkv0.9芯片臨床應用優(yōu)勢：生物實驗：u

植入生化豬的體內，通過電腦清晰的讀取讀取神經信號，機器預測所預測生物豬的關節(jié)走向與豬實際步調一模一樣u

直徑23mm（只有硬幣大?。﹗

支持1024個信道，可在大腦內植入多個u

極簡化的穿戴設備，減少人腦負擔u

無線傳輸、充電

藍牙控制u

可定期更換陳舊設備預期應用：u

輔助殘障人士——癱瘓人群、聽力障礙人群和視力障礙等人群u

治療腦疾病——中風、腦卒中、抑郁癥等u

獲得FDA監(jiān)管批準N1

Link芯片臨床應用N1

Link優(yōu)勢：生物實驗：u

在9歲恒猴腦中植入兩個N1

Link用腦電波玩乒乓球《PONG》電腦游戲，猴子在游戲中只負責思考將思維數(shù)據傳給電腦，借助搖桿便可以獨立操作游戲u

輕便性，只有硬幣大小u

植入過程簡單易操作u

可連入智能手機u24小時續(xù)航能力預期應用：u

無線充電u

改善癱瘓、殘疾人群的日常生活u

為神經系統(tǒng)疾病患者提供治療方案數(shù)據來源：公開資料，

億歐智庫整理282.4

標桿企業(yè)案例：

Synchron血管內植入腦機接口治療開拓者u

由Tom

Oxley博士成立于2016年，是