脑虎科技发布科技成果,深度揭秘高通量柔性脑机接口技术硬核

        9月2日,2022年世界人工智能大会脑科学主题论坛在上海世博中心召开。脑虎科技首次对外公开发布首款脑机接口集成式颅顶半植入医用级BCI产品及高频脑电信号处理仪和软件算法云平台。

        脑虎科技创始人、CEO彭雷在现场介绍,产品主要面向两个市场,一是以“脑计划”为依托的科研市场,助力“脑计划”的基础研究工具平台;另一个是具有明确医学价值的医疗市场,针对明确的适应症如渐冻症、高位截瘫、失明等,脑虎将按照医疗产品的合规和流程逐步推进临床计划。

行业解读:近十年,脑机接口底层技术迎来了大幅发展,从而引发质变,迎来行业拐点

        随着人工智能、神经生物学、科技的不断进步,脑机接口技术将会成为一次新的科技革命,也是一次新的行业变革,对人类的发展以及社会进步的推动将是无可预估的重大受益。脑机接口让真实与虚幻、线下与线上、现实与梦境的界线不再泾渭分明,甚至被认为是元宇宙的入口之一,随着多元化技术的涌现,脑机接口产业的想象空间正在被打开。

        彭雷表示,脑计划可谓是人类第四大科学计划,其中脑机接口作为底层核心技术,长期稳定读写大规模神经元动态网络数据成为了技术的重要关键点。由于脑机接口极其复杂且多学科交叉,脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎表示,脑机接口的核心是充分发挥人脑的优势,绕过人体自身器官,大脑直接与外界装备进行高效互动,其核心挑战在于,如何在最低限度损伤大脑和最大限度利用大脑之间达到平衡。

        随着近10年来,脑机接口的底层技术迎来了大幅发展,国内医疗类MEMS产品规模增长率不断提高,医疗器械方面也人工耳蜗到DNS再到RNS、SCS和BCI,国内植入体技术逐步成熟,AI芯片算力从2010年后逐步进入超摩尔时代,这将给脑机记录通道数带来极大的提速机会,同时也有更多具备生物相容性、机械强度和安全性的生物材料被应用于医疗,在算法方面,从亚马逊AWS、AlphaGo到无人驾驶、AI创作,算法让AI真正成为了重要的生产力。正是这些底层技术的发展与突破,让脑机接口行业迎来了“拐点”。

        “继去年12月脑机接口公司Synchron使患有肌萎缩侧索硬化症(ALS)的患者通过脑机接口技术直接在社交媒体上发送消息,以及今年《自然》杂志公布了人类意念打字可实现99%的准确率后,我们认为该技术将迎来重大发展拐点。”彭雷说。

        从2010年的Web3.0时代,随着“参与到共建”,应用场景的不断拓展,直至2020年的VR、AR时代,屏幕的每英寸像素密度已经可以达到人眼视网膜的分辨率极限,技术基础越发夯实,随着植入体、芯片技术等奠基学科发展到临界点时,一场可预见式的科技浪潮即将到来,脑机接口将实现从有限走向无限。

在新一代技术革命的诞生前夜——

脑机接口技术的商业化推广所要解决的核心要素是什么

彭雷表示,能够长期稳定、高通量记录大脑神经细胞电活动的微电极阵列,是脑科学基础研究和包括脑机接口在内的临床诊疗技术的重要工具。其中“高通量、低创伤、长期在体”是脑虎产品主打的三个亮点。

脑机接口的广泛推广又该选择什么样的商业化路径呢

       彭雷表示,脑机接口的未来将迎来人机交互、人机共生、人机孪生三个阶段。未来5年内,脑机接口将会面向科研及医疗领域,帮助渐冻症、高位截瘫、视觉、听觉障碍等患者进一步治疗。第二个5年,脑机接口将涉及健康、游戏、教育等领域,帮助儿童提升注意力、缓解多动症等。未来,脑机接口技术有望实现知识、记忆的共存,从人机共生走向人机孪生。

科技成果发布首次对外发布三款自主研发脑机接口产品,助力科研和医疗领域

        彭雷现场展现了脑虎科技在电极、植入技术、处理芯片、数字脑库等领域的科技树,覆盖植入体、芯片、电极、植入机器人、算法数据库,通过科研驱动的强大科技底层,实现不同场景化的产品覆盖。

        这次在WAIC 2022的论坛现场,脑虎科技主要带来集成式颅顶半植入医用级BCI产品NeuroInterface,高频脑电信号处理仪CereCube,以及软件及算法云平台MindExplorer。

产品1:集成式颅顶半植入BCI — NeuroInterface

        本次推出的BCI产品满足高通量、高采样率信号采集与处理功能。最高支持256通道,相比目前业内同类产品通道数(128ch)提升1倍以上;可采集频率高达30KHz,有效采集Splike信号;采样精度达16Bit,确保采集脑电数据质量,为处理软件提供高品质数据保障,并可同时兼容Spike、LFP、ECoG等多种类型的脑电信号。

NeuroInterface产品主要包括三款匹配柔性电极产品,满足了深部及皮层的不同临床需求。

1、高通量柔性深部电极Silktrode,对比传统犹他电极的96ch,脑虎这款高通量柔性深部电极高效配合半植入体,通道数提高266.67%,最大可达256ch,配合微创植入技术及生物相容性佳,长期在体不会引起免疫排异反应,目前被验证在体时间可超过12个月。

2、柔性皮层电极Surftrode,做到了超薄超柔,电极厚度仅为20微米,电极密度达20通道/平方厘米+,具有极佳的贴附性,可顺应和覆盖脑组织表面沟壑,并有效采集信号,最高达256通道,面积比目前临床常用产品缩小400%,通道数提高400%,据悉该厚度仅为临床常用产品的1/20。

3、深部/皮层的复合电极Plextrode,实现三维立体采集来自皮层/深部脑电信号,兼具广度和深度,有助于精确判断病灶位置,128通道深部脑电记录+128通道皮层脑电记录,满足高效匹配半植入体的临床需求,同时还拥有三维立体采集皮层/深部脑电信号。

产品2:高频脑电信号处理仪 — CereCube

        CereCube是脑虎科技首款高频脑电信号处理仪。高通道、高频采集能力是该产品的核心卖点,处理器最高支持2048ch,对比临床常用产品256ch,提高800%。对比国外竞品1024ch提高100%。产品整体采用医用级别设计,有效保障使用的安全性和有效性。同时还基于二类医疗器械设计(NMPA/FDA)要求,兼容临床常见的SEEG和ECoG电级,兼容模拟信号与数字信号,兼容各种外设。

产品3:软件及算法云平台 — MindExplorer

        MindExplorer是软件及算法云平台。拥有多模态、多标签、海量存储、实验平台、算法库、开源平台与共享等功能。

        同时,脑虎科技还提供了更多外设有配件满足各个脑科学机构要求。

成立元宇宙联盟:“先进智算联盟(FAIC)”

        在本次主题论坛上,作为脑科学代表企业的脑虎科技携手云计算代表企业优刻得UCloud、芯片代表企业沐曦科技以及量子计算代表企业图灵量子,共同发起成立“先进智算联盟(FAIC)”。优刻得CTO王齐、脑虎科技创始人兼CEO彭雷、图灵量子创始人兼CEO金贤敏、沐曦科技创始人兼CEO陈维良上台启动。(嘉宾顺序从左至右)

顶尖嘉宾精彩分享国内外重磅嘉宾齐聚论坛聚焦脑科学前沿技术探索脑赛道科研成果

        本次主题论坛汇聚了国内外顶级院士,国际权威机构组织代表,国内外世界一流大学校长、教授,相关领域全球领军企业、知名国企央企外企负责人,独角兽企业创始人等重磅嘉宾,围绕脑科学和人工智能展开了一场跨学科、跨领域、跨国界的学术交流与讨论。

       下午场的圆桌论坛环节,由中科院上海微系统所副所长、脑虎科技创始人兼首席科学家陶虎主持,蔡新霞、蔡江、王守岩、李骁健共同参与,探讨目前脑机接口的挑战和机遇。

        人类大脑是拥有860亿个神经元,是目前宇宙中已知最复杂的事物,彭雷说,我们所做的将是一件非常困难且充满挑战的事业。

        脑机接口作为今年世界人工智能大会的“硬核”亮点之一,首次以主题论坛形式重磅登陆。本次“脑•机智能融合论坛”已圆满落幕,随着新产品的发布,脑机接口技术势必掀起新一轮的科技浪潮。明年脑虎科技将继续发布阶段性的科技成果,期待关注!

评论

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注