什么是腦機(jī)接口呢，顧名思義，腦機(jī)接口即大腦與計(jì)算機(jī)的接口，以及圍繞這一接口正常工作所配置的其他裝置?；旧夏壳八性谧龌蛘呦胱瞿X機(jī)接口的，都逃離不出下圖的腦機(jī)接口的工作方式。

核心的工作內(nèi)容有幾塊：

1.高品質(zhì)腦電信號(hào)的采集

這里面非常重要的一個(gè)器件是腦微電極，他的主要作用有兩個(gè)，一個(gè)就是采集腦電信號(hào)（記錄電極），還有另外一個(gè)作用，將外部的反饋信號(hào)或控制信號(hào)傳輸給大腦（刺激電極）。

腦微電極的核心技術(shù)指標(biāo)有幾個(gè)：

小，越小越好。因?yàn)殡姌O要植入大腦中，植入會(huì)產(chǎn)生損傷，小尺寸有利于減小這種損傷。

多通道，通道越多越好。盡量多的通道是為了采集到更多的腦電信號(hào)，有利于后續(xù)的信號(hào)處理。

生物相容性。我們都知道，我們所生活的世界充滿了細(xì)菌、病毒，而我們之所以能長(zhǎng)期存活，是因?yàn)槲覀兊纳眢w對(duì)于一切不屬于我們身體自身的事物，都會(huì)本能的排斥，即免疫反應(yīng)，具體到腦電極而言，如果電極的生物相容性不好，就越容易被身體的免疫系統(tǒng)識(shí)別，逐漸在腦電極的周邊裹上神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，電極的信號(hào)通道被覆蓋后，將影響所采集到的腦電信號(hào)的采集強(qiáng)度，甚至采集不到。PS：要提高生物相容性，主要要從材料學(xué)入手。

2.腦電信號(hào)處理

按照腦電信號(hào)采集位置的不同，通常行業(yè)內(nèi)將腦機(jī)接口分為三類：

植入式腦機(jī)接口：打開顱骨，穿透硬腦膜，插到大腦內(nèi)部。（只要電極精度高，插得準(zhǔn)，可以直接采集單個(gè)神經(jīng)元的spike信號(hào)，信號(hào)質(zhì)量最高）

貼片式腦機(jī)接口：打開顱骨，貼在硬腦膜上。（信號(hào)精度介于植入式與非植入式之間）

非植入式腦機(jī)接口：顱骨也不打開了，直接從顱骨上采集場(chǎng)電位信號(hào)（內(nèi)部神經(jīng)元在外部形成的綜合信號(hào)，信號(hào)質(zhì)量不高，容易受外部影響）

所謂腦電信號(hào)處理，即通過(guò)一定的硬件（電生理信號(hào)分析儀等）與算法，對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行特征提取與分類判斷。剛剛獲得盛大、紅杉等投資9700萬(wàn)的腦虎科技、成立于2019年11月的寧矩科技所做的腦機(jī)接口芯片即用來(lái)做腦電信號(hào)處理。

3.信號(hào)輸出\動(dòng)作執(zhí)行

根據(jù)上一步處理過(guò)的腦電信號(hào)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)外部器械的控制，在這個(gè)領(lǐng)域，也有眾多的創(chuàng)業(yè)公司在做，例如利用腦電信號(hào)控制康復(fù)器械，國(guó)內(nèi)的邁聯(lián)醫(yī)療（浙大背景）、臻泰智能（西交大背景），例如利用腦電檢測(cè)實(shí)現(xiàn)睡眠管理，或者根據(jù)特定位置的腦電信號(hào)特征，檢測(cè)佩戴者的注意力集中度（用于學(xué)生的專注度訓(xùn)練及多動(dòng)癥治療），或者是實(shí)現(xiàn)意念控制機(jī)械臂、玩具等，這里面的公司非常多，其中，有真的想做好一些事的，也有一些，可以說(shuō)純粹在忽悠，一遍又一遍的和投資人講著那些看似美好的剛需與痛點(diǎn)，實(shí)則是需求不剛，痛點(diǎn)不痛，在下篇的具體介紹中，作者會(huì)更詳細(xì)講講這些細(xì)分行業(yè)內(nèi)所謂的痛點(diǎn)，為什么不痛，以及從技術(shù)角度，扒一扒他們所謂的神奇的算法與控制，到底是什么？

4.信號(hào)反饋

我們依舊從非植入式腦機(jī)接口和植入式腦機(jī)接口來(lái)講講信號(hào)反饋。

基本上非植入式腦機(jī)接口在信號(hào)反饋這塊可看的不是特別多，因?yàn)樯窠?jīng)元放電本身是個(gè)特別復(fù)雜的過(guò)程，而針對(duì)顱外的信號(hào)反饋（放電），所能產(chǎn)生的效果，在目前階段看來(lái)，可能是毫無(wú)依據(jù)了，可能在某些街邊理療店，有頭部理療這種項(xiàng)目，但是我個(gè)人基本把這劃歸在智商稅領(lǐng)域。

與上面智商稅形成鮮明對(duì)比的是，在植入式腦機(jī)接口+信號(hào)反饋這塊，卻是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)尼t(yī)學(xué)問題，目前，對(duì)于一些退行性神經(jīng)疾病的治療，腦機(jī)接口是最后的治療方式，例如癲癇，癲癇的發(fā)病機(jī)理大概是這樣子的：原本呢，大腦各部分各司其事（各自有規(guī)律的放電），但是有的區(qū)域，沒有辦法好好工作了（放電紊亂），癲癇病人不知道什么時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)抽搐、倒地、昏迷等癥狀，輕度癲癇可以通過(guò)藥物控制，但是在藥物控制無(wú)效的情況下，手術(shù)是最后的治療方法，通過(guò)對(duì)大腦異常位置植入刺激電極，在檢測(cè)到放電異常是，反向?qū)υ搮^(qū)域施加特定的電刺激，來(lái)控制這種紊亂的放電，甚至如果這個(gè)大腦區(qū)域不是特別重要的話，也可以直接將這塊消融了。

除了癲癇，還有其他一些疾病，例如帕金森、特發(fā)性震顫、肌張力障礙、強(qiáng)迫癥等，也可通過(guò)這種方式來(lái)治療，國(guó)內(nèi)大概從2000年以后，即有一些科研院所和企業(yè)往這個(gè)方向在發(fā)展，例如品馳醫(yī)療、景昱醫(yī)療（前不久剛獲得紅杉中國(guó)和高瓴創(chuàng)投等的3億元融資）等企業(yè)，下篇也會(huì)做一個(gè)簡(jiǎn)要介紹。

冠隆醫(yī)療提供腦機(jī)接口生物電極信號(hào)采集配件及方案，提供濕電極、干電極和半干式電極等，廣泛應(yīng)用于科研、認(rèn)知和臨床等研究領(lǐng)域，產(chǎn)品具有阻抗低、穩(wěn)定、信噪比高和信號(hào)可靠的優(yōu)勢(shì)。