脑机技术专题研究报告：人机交互的新通路

脑机技术专题研究报告：人机交互的新通路

脑机技术专题研究报告：人机交互的新通路
脑机接口技术作为人和外部设备间全新的通讯通路，其核心及特点如下：
核心：构建信息交换的连接通路，通过实时记录脑电波并解读，进而转换成控制语言或命令驱动外部设备。
系统组成：主要由信号采集、信号处理、控制设备与神经反馈四个部分组成。
脑机接口技术主要分为以下三种类型，各自具有不同的特点：
侵入式脑机接口：
特点：创伤性较大，采用神经外科手术植入电极，获取高质量信号。技术难点：解决植入创伤与电极通道数量的平衡问题。未来发展方向：研发蚕丝蛋白牺牲层/可注射网格状神经电极技术和生物器件集成电路制造技术。半侵入式脑机接口：
特点：通过皮层表面记录，损伤性较小，技术更为成熟，信号准确度高于非侵入式。优势：与侵入式相比，损伤低、成熟度高；与非侵入式相比，信号准确度提高。非侵入式脑机接口：
特点：无需手术，安全性高，是目前主流形式。技术现状：成熟，但信号质量与稳定性需进一步优化。分类：湿电极、干电极与半干电极三种。脑机技术的应用领域广泛，其中医疗健康是主要应用场景，涵盖以下功能：
监测：实时监测脑电波，预防疾病。替代：替代受损的神经功能。改善/恢复：改善或恢复受损的脑功能。增强与补充：增强正常脑功能或提供额外功能支持。此外，脑机技术还展现出在娱乐、智能家居、军事等领域的应用潜力。
全球脑机市场增长迅速，具有以下趋势：
市场增长：平均年复合增长率超14%，以美国、日本、欧洲为主导。技术优势：美国技术优势明显，主导全球脑机领域，代表企业如Neuralink。脑机接口技术发展面临以下难题：
理解神经元输出：信号识别精度与速度挑战当前算力水平，需提升算法效率。实现向人脑输入：技术难题尚待突破。缺乏科学评价体系：脑机性能评估体系尚未全面建立，亟待标准化数据库与基准测试。最后，我国高度重视脑机技术发展，政策支持不断加强，旨在加速技术突破与应用，特别是在神经系统疾病治疗领域具有巨大市场潜力，并在新兴领域如元宇宙等展现出广阔应用前景。
2025-03-11