脑机接口的产业发展现状

脑机接口产业应用脑机接口的产业发展现状

医疗康复

医疗是目前脑机产业商业应用最成熟、产业规模最大的行业，集中在疾病诊断和治疗领域，已经普及的应用包括癫痫、中风等脑科疾病的诊疗，在精神疾病和心理健康测评方面也颇具潜力，日后也可能进一步推广到情绪管理、记忆增强，甚至脑写入。

传统的康复方式（针灸、按摩、器械辅助等）只能单向刺激神经通路，无法唤醒病人强烈的运动意念，且容易疲劳；而依托于脑机接口技术，则能通过不断强化神经中枢刺激反馈进行神经康复，再配合机器人的辅助刺激，能将神经重塑，提高康复效果。目前国际上NeuroPace公司用脑机接口技术治疗癫痫的产品被较多采用。

Neurolutions公司的基于脑机接口的上肢康复系统已获FDA批准上市，用于帮助中风患者恢复手、腕或手臂功能。

臻泰智能自主研发了视觉诱发的脑控运动康复，并结合VR运动场景刺激患者运动感知神经，形成“视觉诱发运动意念”。借助脑机接口驱动康复机器人带动肢体运动，使中枢刺激与外周反馈相结合，让受损神经有效康复。

不过，脑控的假肢、轮椅、机械手原型机多在实验室中出现或私人定制，但由于可靠性、稳定性和便利性等制约，广泛应用到消费市场还需要一段时间。

除神经系统相关疾病外，脑机接口技术在精神疾病和心理健康测评方面也受到关注。相较于专家问诊和量表测评等临床传统方法，基于脑机接口的心理健康测评方法有自动化、客观等优势，已经在北京、青岛等多地开展应用。

2020年，清华大学心理学系团队设计并实现了世界上首个基于脑电情绪响应的脑机接口智能人格特质测评方法，通过五项人格测评标准对个体抑郁、焦虑水平进行评估。且在与企业合作基础上已初步形成面向个体心理健康测评的软硬件一体化应用系统。2020年，上海交通大学计算机科学与工程系团队开发了多模态情感脑机接口系统（LEAF），融合脑电和眼动追踪信号等多模态数据进行评估抑郁症，已在瑞金医院和浦东新区精神卫生中心等多家医院开展临床研究。

典型场景下的技术应用

脑机接口技术还可以在特殊环境或复杂背景下实现智能操控和执行任务，从而完成危险的任务，以及在不适宜人工操作的环境中工作。

比如，用意念操控电脑或开汽车。在航空航天领域帮助航天员用大脑更好地操控机械设备。

相较于医疗行业，脑机行业率先可广泛应用场景有可能来自智能生活，因为智能生活这种应用场景最为直接和显著，洗衣机、电视、净化器、照明、空调、冰箱、音响等家电产品可能最先应用脑控技术，并与虚拟现实VR、可穿戴等设备产生结合。

特定行业人员的精神状态监测

被动式脑机接口技术在应急管理部门、安防、电力、铁路、交通等行业也具有广阔应用前景。

通过监测大脑活动实现作业人员精神状态实时监测、精神健康筛查与测量、人类专注力和情感状态感知，从而让计算机更加理解和配合人类情绪。

例如，在感测用户认为游戏无聊时以其他方式重新吸引用户注意力。监测飞行员和驾驶员的疲劳程度和注意力，避免过度疲劳或不堪重负。

疲劳监测是热点方向。法国Domaine大学、新加坡南洋理工大学、韩国三星公司、新加坡信息通信研究所、澳大利亚悉尼科技大学、北京理工大学、上海交通大学、北京航空航天大学、东北大学、北京工业大学、哈尔滨工业大学和华中科技大学等都在基于无创式脑机接口和机器学习进行研究和验证。

军事应用

脑机接口在军事上主要用于操控军事设备和增强作战能力。

例如，兰德公司已经基于脑机接口实现了无人机控制。

美国国防高级研究计划局在脑机接口领域每年投入达数百万美元，已资助了约翰霍普金斯大学应用物理实验室、卡内基梅隆大学、莱斯大学、帕洛阿尔托研究中心、Battelle和Teldyne六个交叉学科团队，他们为美国军方研发高分辨率的双向脑机接口系统，使服役士兵能够与军事设备进行通信和交互，管理网络系统和成群的无人机。

同时，通过可穿戴设备刺激和记录士兵大脑，使提升士兵战场信息认知能力、修复士兵心灵创伤与行为功能，帮助头部损伤的士兵修复神经系统，治疗脊髓损伤。

教育应用

脑机接口技术在教育领域的应用包括注意力监测、压力监测、教学设计、智能学习和记忆增强，甚至会颠覆现有教育模式。

脑机接口技术已经在教育认知指标测评中发挥了作用。

一个例子是数学焦虑。数学焦虑是指学习数学过程中产生的一种忧虑紧张状态，会使人对数学产生畏惧感，从而影响后续学业和职业选择。

清华大学心理学系和教育研究院联合团队已经研究发现，数学期末考试中可以记录到与学生数学焦虑特质显著相关的神经生理标志物，基于脑机接口技术和神经反馈技术，可以通过调控该神经生理标志物缓解和改善学生的数学焦虑。

娱乐

在娱乐领域，脑机接口呈现出与玩具、VR/AR结合的发展特征，出现脑控小车、脑控VR/AR等产品。

美国科技公司Cognixion在2020年发布了基于脑机接口的AR头显，可在屏幕、游戏、电话、办公影音等多个场景实现沉浸式体验。

目前脑机娱乐产品主要以评估专注力为主的初级游戏为主，这种简单的模式与移动游戏产业最初“捕鱼”“切水果”等游戏的模式类似。

脑机游戏领域与移动游戏产业发展历程相似，可能会先经历一轮脑机硬件的普及，然后不断吸引用户并基于用户大数据的采集持续提供增值服务实现盈利。

在众多的脑力游戏App中，一款名为“Fit Brains Trainer”的脑力训练游戏非常受欢迎。它提供50个游戏、500余项训练和脑力报告，拥有90多个国家的1800万用户。还有一款以神经科学为基础进行实时对战的脑力训练游戏App“Brain PK”，用户可以通过不同小游戏，提高自己的记忆力、注意力和反应速度，实现真人实时对战。