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中国信通院李文宇:脑机接口应用范围将进一步拓展

日期:2024/01/09   来源:机电商报   
  摘要:在近日召开的2024中国信通院ICT深度观察报告会期间,中国信通院知识产权与创新发展中心主任、脑机接口产业联盟秘书长李文宇在接受《机电商报》等媒体采访时表示,目前,医疗是脑机接口最重要的应用领域,除此之外,脑机接口还应用于消费、工业和教育等行业。值得关注的是,公众对脑机接口存在“捧”和“杀”两类错误认识。

在近日召开的2024中国信通院ICT深度观察报告会期间,中国信通院知识产权与创新发展中心主任、脑机接口产业联盟秘书长李文宇在接受《机电商报》等媒体采访时表示,目前,医疗是脑机接口最重要的应用领域,除此之外,脑机接口还应用于消费、工业和教育等行业。值得关注的是,公众对脑机接口存在“捧”和“杀”两类错误认识。


MEB:脑机接口技术的发展经历了哪些阶段?目前处于什么阶段?

李文宇:“脑机接口”这一概念于1973年被提出,至今已逾50年。1973—1992年为基础研究期,特点是基础理论得到发展;1993—2012年为实验验证期,以科学实验为目标的技术和设备产业链逐渐成熟,通过广泛开展实验,促进技术迭代升级。

2013—2032年为应用期,包括两个阶段:第一阶段是应用萌芽期,从2013—2022年,特点为应用解决方案的出现和增多,应用范围由医疗扩展到非医疗;从2023年开始进入应用普及期,预计到2032年结束,有望在10年内实现“应用解决方案效果良好,多类解决方案走向成熟商用”的目标。


MEB:脑机接口主要应用于哪些领域?尤其在医疗领域有哪些具体应用?

李文宇:目前下游较明晰的应用方向不少于30种,主要分为医疗和非医疗两大类。

医疗领域是当前脑机接口最重要的产业化方向,在下游企业中占比约为56%,主要用于疾病预警、诊断、治疗和功能增强。面向的疾病包括癫痫、帕金森、抑郁、疼痛、多动症、自闭症、截瘫、卒中、阿尔兹海默症、意识障碍、耳鸣与听力受损、视力受损和睡眠障碍等。其中,神经病变损伤的诊断预警和治疗是最热门的医疗应用方向,全球相关企业数量不少于60家;其次是睡眠领域,严肃医疗相关企业有10余家,消费医疗相关企业有40余家。

此外,脑机接口在情绪相关领域的应用前景也值得关注。目前全球有不少于30家企业利用电刺激、磁刺激和神经反馈等手段诊治抑郁症等疾病。在消费领域,舒压和正念冥想等相关产品均有销售,市场潜力巨大。

事实上,在医疗领域,除了上述为人熟知的应用方向外,还有不少冷门的应用方向。例如,国际上有少数企业利用脑机接口治疗疼痛、耳鸣,以及在麻醉手术中动态给药,协助制药等。


MEB:在非医疗领域,脑机接口主要有哪些场景?

李文宇:下游企业中,消费、工业和教育等非医疗企业目前占比约为44%。随着技术迭代发展,应用范围扩展,脑机接口有望在非医疗领域大面积推广。

脑机接口在强安全生产监管领域存在刚需。例如,在工业生产制造过程中,人员状态异常导致的安全风险问题不容小觑。一方面,人员情绪状态异常会造成不当操作;另一方面,危险和复杂的作业环境也容易造成人员状态异常。脑机接口技术能有效消除这一安全隐患。

另外,在交通驾驶领域,尽管已采用传统视觉识别技术监测疲劳,但仍存在一些传统技术难以应对的特殊场景,如司机佩戴墨镜时,而脑机接口技术能及时对此作出预警。国内外已有不少案例表明,脑机接口可以降低因人员疲劳导致的死亡率。

脑机接口还是体育现代化和科技化的好助手。例如,国内外有一些案例显示,可以利用神经反馈技术和脑电检测技术提高运动员的反应速度,让运动员在高压心理状态下保持冷静专注。


MEB:近年来,脑机接口有哪些新应用值得关注?

李文宇:在医疗领域,用脑机接口进行疼痛量化和镇痛非常有效。由于疼痛患者基数庞大,我国有很多医院专门设立了疼痛科室,因此脑机接口技术在该领域存在较大应用空间。以色列公司Neurolief的可穿戴设备通过刺激6种大脑神经分支来调节疼痛,抑制分泌诱发疼痛的化学物质,已获得CE认证。

在非医疗领域,脑机接口技术有助于将人的主观情绪感受予以量化。例如,意大利公司Candy生产了具有全触摸屏幕和高清摄像头的烤箱。由于产品发生革命性变化,Candy希望了解新产品是否满足用户需求,用户需要花多少时间才能了解烤箱功能。基于眼动追踪和脑电采集等可穿戴技术,Candy就能收集到用户对新产品的体验感受。

此外,脑机接口技术还可以帮助博物馆优化展品布局,为游客营造更好的参观感受;优化建筑设计和机场登机路线,提升旅客体验;直观展示试飞员状态,从而辅助研判新飞机性能等。

总而言之,在各行业的生产、消费和服务环节中,只要存在与人的感知、情绪和心理状态相关的地方,都有脑机接口发挥作用的天地。


MEB:技术层面,哪些问题亟待解决?

李文宇:脑机接口技术当前面临的问题可以分为科学类和工程类两种。

2023年,脑机接口产业联盟的一项调查结果显示:脑机接口需要解决的科学问题主要包括,如何设计自然高效的脑机交互新范式,构建神经编码模型,快速准确高效解码,实现复杂对象的高效控制,感知觉增强,实现脑机融合与混合增强智能等;脑机接口需要解决的工程技术问题包括快速校准技术、微小型化技术、在线实时处理技术、精确调控技术、安全供电和传输技术等。


MEB:公众对脑机接口有哪些误解?

李文宇:公众对脑机接口的错误认识可以总结为“捧”和“杀”。

“捧”是指盲目夸大脑机接口的作用。原因有三:部分报道有失偏颇,将一些专家言论断章取义,以至于歪曲事实或混淆视听;一些企业出于吸引投资等目的,往往在对外宣传时夸大其词;部分行业研究机构为炒作股票等原因,盲目扩大脑机接口范畴。因此,建议各方在公开披露信息时,秉持客观公正、严谨真实的态度。

“杀”是指对脑机接口技术存在恐惧心理。自脑机接口产业联盟成立以来,秘书处多次接到患者来信、电话和留言等,认为自己被脑控。事实上,脑机接口技术远未发展到能精准脑控某个人类行为或精准解读其思维的水准。因此,建议此类患者不要恐慌,停止猜测妄想,及时前往正规医院诊治。

恐惧心理还源自对伦理问题的顾虑和对隐私泄露的担忧。脑机接口技术涉及检测人类大脑信号,确实存在数据隐私问题。但目前主要用于医疗场景,在人体临床试验前会经历非常严格的审查流程,动辄历时1年之久,这也体现出我国对神经数据和相关技术应用的谨慎态度。

从长远看,这一话题日后势必引起多方关注,也将促成相关指南、规范和立法出台。智利已经立法保护神经权利,巴西、墨西哥、西班牙和澳大利亚等国政府正在讨论如何制定神经技术相关立法。中国信通院联合脑机接口产业联盟一直在推动该项工作开展,并联合联盟多家单位共同起草发布了《脑机接口伦理建议书》,同时支撑工信部成立了工业和信息化领域科技伦理专家委员会,日后还将进一步开展相关工作,为脑机接口安全应用、合规应用保驾护航。(何  珺)

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