中国信通院李文宇：脑机接口正在突破医疗领域，走向新应用
【慧聪通信网】12月22日，2024中国信通院ICT深度观察报告会主论坛在北京举办。多年来，ICT深度观察报告会依托中国信通院在各领域深厚的研究基础，深度剖析信息通信行业和融合领域发展态势，分享年度研究成果。在本次大会上，中国信通院知识产权与创新发展中心主任李文宇先生在接受慧聪通信网等媒体采访时表示，脑机接口作为新质生产力的重要组成，它具有智能化、生态化、融合化、前瞻性的特点，符合未来产业发展的特征，有望成为产业发展的新动能。
中国信通院知识产权与创新发展中心主任李文宇
据介绍，脑机接口概念距1973年被提出已满50周年，1973至1992年为基础研究期，特点是基础理论得到发展。1993至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至2032年为应用期，分为两个阶段，第一阶段是应用萌芽期，从2013年至2022年，特点为应用解决方案出现和增多，应用范围由医疗扩展到非医疗。从2023年开始，预计到2032年结束是应用普及期，有望在十年内实现“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。
脑机接口从出现到现在经历了五十年，科学家研究了脑电信号和人类大脑思维情感运动的控制之间的匹配关系。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类。可以说，脑机接口在不同的领域都有了建树和发展。
医疗领域：进行疾病预警、诊断、治疗和功能增强
目前，医疗仍是脑机接口当前主要产业化方向，下游企业中医疗方向占比56%。医疗领域应用主要用于进行疾病预警、诊断、治疗和功能增强。主要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、耳鸣和听力受损、视力受损和睡眠障碍等。神经病变损伤的诊断预警和治疗是最为热点的医疗应用方向，相关企业数量全球不少于60家，其次是睡眠领域，严肃医疗相关企业数量十余家，消费医疗领域相关企业数量40余家。
在医疗领域，用脑机接口进行疼痛量化和镇痛是非常有效的应用。由于疼痛患者基数庞大，我国也有很多医院专门设立了疼痛科室，因此脑机接口技术在疼痛诊治方面存在较大应用空间和市场规模。以色列公司Neurolief的可穿戴设备通过刺激六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。
此外，脑机接口在情绪相关应用也前景值得看好，目前全球有不少于30家企业利用电刺激、磁刺激、神经反馈等手段诊治抑郁症等疾病，在消费领域，舒压、正念冥想等相关产品已上市销售，存在巨大市场潜力。实际上，除了广为周知的脑机接口医疗应用方向外，还有很多潜力较大的冷门医疗应用方向目前较少为人所知，国际上还有少量企业利用脑机接口治疗疼痛、耳鸣，在麻醉手术中动态给药，协助制药。
脑机接口走进行业：多维度赋能生产与安全
在非医疗领域，目前下游企业中消费、工业、教育等非医疗企业占比44%。随技术迭代发展，应用范围扩展，有望在非医疗领域开展大面积推广。
一是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希望了解新功能烤箱是否满足用户需求，用户对新功能的感受以及需要花多久时间才能了解烤箱用途，因此模拟家庭厨房环境，基于眼动追踪和脑电采集等可穿戴技术了解用户对烤箱可用性的感受。
二是脑机接口技术还可以帮助博物馆的展品布局优化，给游客营造更好参观感受，帮助建筑规划设计和机场登机路线优化，给旅客更舒适感受。在航空航天领域，直观体现试飞员状态以辅助研判新飞机性能。在教育领域也大有可为，例如，美国NASA有个相关技术被产业化，儿童佩戴智能眼镜学习的时候如果专注力下降眼镜就会变暗。
三是地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。一方面是人员情绪状态异常会造成不当操作。另一方面是危险和复杂的作业环境造成人员状态异常。脑机接口技术能有效消除人员状态异常导致的安全隐患。另外，在交通驾驶领域，尽管已经有传统视觉识别技术识别疲劳，但是在一些特点场景下难以及时检测疲劳，例如司机佩戴墨镜的情况，脑机接口技术则能高效及时检测和做出预警。国内外也有很多采用脑机接口的案例，使得人员疲劳导致的死亡率下降。再比如在体育行业，国外已经很多案例利用神经反馈技术和脑电检测技术提高运动员反应速度，让运动员高压心理状态下保持冷静专注。脑机接口成为体育现代化、科技化的好助手。
总而言之，各行业的生产制造、消费和服务提供环节中，如果存在与人的感知、情绪、心理状态相关的地方，都有脑机接口发挥作用的天地。
同时，李文宇也指出，脑机接口目前还面临很多技术问题需要解决。脑机接口技术需要解决的问题可以分为科学问题和工程化问题。我们联盟今年也为了庆祝脑机接口50年，举办了十大问题征集活动，从近百位脑机接口各界专家征集、遴选和组织评审，最后认为，脑机接口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。就脑机接口工程技术问题看，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。
