信息技術(shù)-腦機(jī)接口行業(yè)深度報(bào)告：腦機(jī)接口未來(lái)正在到來(lái)

請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明腦機(jī)接口：未來(lái)正在到來(lái) ---腦機(jī)接口行業(yè)深度報(bào)告入式腦機(jī)接口為未來(lái)發(fā)展方向。根據(jù)腦信號(hào)的采集路徑，腦機(jī)接口技術(shù)元，中國(guó)市場(chǎng)在其中將占有重要地位。腦機(jī)接口目前發(fā)展階段大部分處于實(shí)驗(yàn)室階段,國(guó)內(nèi)侵入式腦機(jī)接口技看，當(dāng)前腦機(jī)接口產(chǎn)品大部分處于實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證階段，少數(shù)處于臨床試臨床試驗(yàn)的監(jiān)管門(mén)檻和成本都很高，全球尚沒(méi)有獲批上市的醫(yī)療器械其是天津大學(xué)、西安交大、中科院、天壇醫(yī)院等知名科研機(jī)構(gòu)。天津?qū)W腦機(jī)接口團(tuán)隊(duì)已構(gòu)建了從芯片、電極、算法到系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)全鏈條非入式腦機(jī)信息交互技術(shù)體系，在腦電識(shí)別精度、控制指令數(shù)量和信息輸率三項(xiàng)核心指標(biāo)達(dá)到國(guó)際最高水平。短期建議關(guān)注腦機(jī)接口在醫(yī)療場(chǎng)景的落地進(jìn)度，尤其非侵入式的消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，中長(zhǎng)期建議關(guān)注侵入式技術(shù)突破所帶來(lái)的巨大應(yīng)用市場(chǎng)。短期來(lái)求、認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)限制上相對(duì)寬松。這使得腦機(jī)接口公司能夠以較低術(shù)，開(kāi)發(fā)新型高靈敏度傳感器材料、優(yōu)化傳感器布局和提高信噪比是迫切需要解決的問(wèn)題。高質(zhì)量的、精確的神經(jīng)信號(hào)采集是后續(xù)的處理、解碼和應(yīng)用的必然條件。同時(shí)未來(lái)腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用將遠(yuǎn)超出了醫(yī)療領(lǐng)歷史收益率曲線歷史收益率曲線2023/62023/92023/行業(yè)數(shù)據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù) 相關(guān)報(bào)告相關(guān)報(bào)告《鐵路信息化景氣度提升，線路安全環(huán)境智能管控迎發(fā)展機(jī)遇》--20240530證券分析師：吳源恒1.大腦如何控制我們?nèi)梭w行為，從腦科學(xué)開(kāi)始講起 42.腦機(jī)接口：大腦與外部環(huán)境之間的全新交互模式 62.1.非侵入式腦機(jī)接口：目前的主流落地路徑 82.2.半侵入式腦機(jī)接口：部分特定情況的選擇 92.3.侵入式腦機(jī)接口：目前最準(zhǔn)確的采集信號(hào)手段 3.政策+技術(shù)持續(xù)催化，行業(yè)進(jìn)入爆發(fā)前夜 133.1.政府高度重視，推動(dòng)行業(yè)快速發(fā)展 3.2.產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于初期階段，軟硬件上都有較多研究重點(diǎn) 3.3.下游市場(chǎng)空間：醫(yī)療及其他 26 26 27 28 28 295.A股腦機(jī)接口部分標(biāo)的 31 31 32 32 32 33 34 4 5 5 6 7 8 9 表2：腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)主要供應(yīng)商 表3：中國(guó)腦機(jī)接口專利所解決問(wèn)題的趨勢(shì) 表4：腦機(jī)接口在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用 1.大腦如何控制我們?nèi)梭w行為，從腦科學(xué)開(kāi)始講起指令的作用。三個(gè)區(qū)域通過(guò)神經(jīng)元的連接形成復(fù)雜的神器上的一系列細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)，從而改變目標(biāo)神經(jīng)元距離傳遞，并且對(duì)信號(hào)的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間有更精細(xì)的調(diào)總的來(lái)說(shuō)，大腦完成信息傳遞從而控制人體是依靠“電信號(hào)—化學(xué)信號(hào)—電信號(hào)”從而完成一個(gè)信息從一個(gè)神經(jīng)元到另一個(gè)神經(jīng)元的的有效傳遞。接或自我重新連接的能力，使得人腦能夠通過(guò)后天的訓(xùn)練，利用一些外人類的外置大腦和軀殼。大腦在結(jié)構(gòu)和功能上通過(guò)自身修改以適應(yīng)環(huán)境變結(jié)構(gòu)可塑性和功能可塑性。結(jié)構(gòu)可塑性是指大腦通力，而功能可塑性是指大腦將功能從大腦受損區(qū)域轉(zhuǎn)移到其他未受損區(qū)域的能力。Sharma等人將幼年觸鼠的視覺(jué)神經(jīng)和聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)樞，耳朵接到視覺(jué)中樞，發(fā)現(xiàn)觸鼠長(zhǎng)大后，依然發(fā)展出了視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)。2009年，2.腦機(jī)接口：大腦與外部環(huán)境之間的全新交互模式互。其工作流程包括腦電信號(hào)的采集、處理、記錄到了電流計(jì)鏡面的微小振動(dòng)，這是人類歷史上第一次記錄到人腦的電活動(dòng)。將其用于基于視覺(jué)事件相關(guān)電位的腦機(jī)接口系統(tǒng)中，并給出了沿用至今的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)對(duì)腦部進(jìn)行手術(shù)，可以用電線將人腦和大型主機(jī)過(guò)程中給予奶昔作為反饋獎(jiǎng)勵(lì)，同步地，設(shè)備記錄了接口行業(yè)的關(guān)注度開(kāi)始大幅度上升。腦機(jī)接口的實(shí)現(xiàn)流程如下：按照采集模式來(lái)分，通常將腦機(jī)接口技術(shù)分為侵入式和非本也相對(duì)較大。埃隆·馬斯克旗下的Neuralink公司就是采用侵入式技術(shù)的一號(hào)獲取能力在特定領(lǐng)域顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。在天壇醫(yī)院等知名科研機(jī)構(gòu)。天津大學(xué)腦機(jī)接口團(tuán)2.1.非侵入式腦機(jī)接口：目前的主流落地路徑神經(jīng)元的電活動(dòng)。這些電極探測(cè)到的電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、后電位和抑制性突觸后電位兩種）總和所形成的，是許多神經(jīng)元共同活動(dòng)的結(jié)果。的BCI系統(tǒng)，其中基于單一模式的BCI系統(tǒng)主要包括：基于慢皮層電位前來(lái)看，基于EEG的腦機(jī)接口技術(shù)還存在較多的技術(shù)困難有待攻克，景仍然十分廣闊。在技術(shù)層面上，除了不斷提升EEG采集技術(shù)和研究改進(jìn)高2.2.半侵入式腦機(jī)接口：部分特定情況的選擇式腦機(jī)將腦機(jī)接口植入到顱腔內(nèi)，但是在大腦皮層之外，主要基于皮層腦電圖2019年法國(guó)格勒諾布爾大學(xué)AlimLou經(jīng)假體，并首次通過(guò)2名患者進(jìn)行了臨床應(yīng)用。第物被探測(cè)到，很快被激活并停止了通訊，而該技術(shù)問(wèn)在各種伸手觸摸任務(wù)和手腕旋轉(zhuǎn)過(guò)程中以八個(gè)自由度進(jìn)行雙手、多關(guān)節(jié)的腦的控制能夠執(zhí)行各種運(yùn)動(dòng)任務(wù)，隨著患者使用假體時(shí)間的延長(zhǎng)，外極植入顱腔而非腦內(nèi)部位，主要借助皮層腦電圖進(jìn)行腦信號(hào)記錄獲取的神經(jīng)信號(hào)更為清晰精準(zhǔn)，空間分辨率和識(shí)別準(zhǔn)確性也更高這種侵入式腦電采集才能采集到真正有用的腦電信號(hào)。上海瑞金醫(yī)院發(fā)布臨床研究成果：運(yùn)用腦機(jī)接口技術(shù)不過(guò)侵入式腦機(jī)接口雖然能深入采集神經(jīng)信號(hào)的風(fēng)險(xiǎn)。植入物可能成為細(xì)菌和其他病原體的滋生地，導(dǎo)致感染。一旦發(fā)生感染，提升材料的生物相容性成為侵入式腦機(jī)接口技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵。生物相極與神經(jīng)組織的整合；特殊的表面涂層可以提供抗菌和抗炎的效使人類能夠與人工智能同步發(fā)展，人腦成為超級(jí)腦，由此避免被超級(jí)硬化癥患者。計(jì)劃由手術(shù)機(jī)器人將硬幣大小的植入物放置到控制運(yùn)動(dòng)意圖的3.政策+技術(shù)持續(xù)催化，行業(yè)進(jìn)入爆發(fā)前夜3.1.政府高度重視，推動(dòng)行業(yè)快速發(fā)展億美元，預(yù)計(jì)2027年全球腦機(jī)接口市503322.119.817.42021202220232024E2025E2026E部《工業(yè)和信息化部關(guān)于加快推進(jìn)部、民政部、國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、全國(guó)老齡工作委員會(huì)辦公室《關(guān)于促進(jìn)老年擬現(xiàn)實(shí)、可穿戴等新技術(shù)在康復(fù)訓(xùn)練及健康促進(jìn)輔縣中的集成應(yīng)用。月部《國(guó)家新一代人月《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和月《專業(yè)技術(shù)人才科學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)可穿戴等新技術(shù)在健康促進(jìn)類康復(fù)輔助器具中的集成應(yīng)用。發(fā)展外骨略康復(fù)訓(xùn)練、認(rèn)月月部教育部科國(guó)科學(xué)院《虛擬現(xiàn)實(shí)與行月精度環(huán)境理解與三維重建技術(shù)加強(qiáng)肌電傳感、氣味《新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實(shí)施方案(2023-2035月《新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實(shí)施方案(2023-2035月《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)月《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)月月月月《信息化標(biāo)準(zhǔn)建3.2.產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于初期階段，軟硬件上都有較多研究重點(diǎn)腦機(jī)接口的技術(shù)流程可分為上游、中游、下游三個(gè)環(huán)節(jié)：上游包括腦機(jī)接口電極、游主要包括腦機(jī)接口產(chǎn)品提供商；下游則包產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)供應(yīng)商腦電采集設(shè)備中游腦電采集平臺(tái)腦機(jī)接口設(shè)備下游表3：中國(guó)腦機(jī)接口專利所解決問(wèn)題的趨勢(shì)提起腦計(jì)算提高效率90577096600提高魯棒性提高穩(wěn)定性5566提高性能提高分類準(zhǔn)使用方便008009操作方便提高準(zhǔn)確性技術(shù)最初且最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，也是目前離商業(yè)化最焦慮癥的患病率接近7%，其它神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者過(guò)千萬(wàn)，并隨著老齡化程度提高題，而腦機(jī)接口的發(fā)展有望為老年人提供更多智其他,其他,5.95%娛樂(lè),4.76%教育,13.10%醫(yī)療,47.62%消費(fèi)電子,28.57%的疾病人群對(duì)醫(yī)療保健系統(tǒng)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，在肢體運(yùn)動(dòng)障礙、慢性意識(shí)障礙、機(jī)接口NEO（NeuralElectronicOpportunity并在宣武醫(yī)院成功進(jìn)行了首例臨床植入試驗(yàn)。這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)神經(jīng)外科醫(yī)生的操作，將腦應(yīng)。這表明無(wú)線微創(chuàng)植入腦機(jī)接口的便捷性和安全性得到了可靠保者的居家康復(fù)成為可能。腦機(jī)接口技術(shù)還被用于語(yǔ)言表4：腦機(jī)接口在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用研究研究量偏癱(Hemiparesis）健康受試者(Healthy）礎(chǔ)研究，用于多樣化應(yīng)用性肌萎縮側(cè)素硬化癥(ALS)健康受試者(HealthySubjects創(chuàng)傷性腦損傷(TraumaticBrain健康受試者的研究集中在評(píng)估腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)個(gè)體差異(Individuality)腦癱(CerebralPalsy）腦干中風(fēng)(BrainStemStroke)觀察在特定疾病或狀態(tài)下的應(yīng)用腦機(jī)技術(shù)將更深入的服務(wù)患病人群。請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明表s：我國(guó)醫(yī)療器械分類目錄述分類目錄相關(guān)產(chǎn)品類別侵入式腦機(jī)植入式(可充電)腦深植入式腦深部神經(jīng)刺接影響應(yīng)參考對(duì)于預(yù)“動(dòng)磁場(chǎng)治療設(shè)器腦電圖機(jī)腦電電極腦電電極肢體運(yùn)動(dòng)康復(fù)儀、肢體功能康復(fù)評(píng)定與訓(xùn)腦電分析處理和/或放置在耳蝸中。人工耳蝸需要以微創(chuàng)手術(shù)的方式放置在耳蝸中，植器、解碼器和刺激電極。其中電極用于刺激使用者請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明益成熟，外部裝置的大小與普通助聽(tīng)器無(wú)異，所以腦機(jī)競(jìng)爭(zhēng)格局分析顯示，市場(chǎng)集中度較低，主要企技術(shù)逐漸成熟并被應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，如駕駛員疲倦和注環(huán)技術(shù)雖然可以實(shí)時(shí)檢測(cè)大腦注意力的變化，但其可靠性和請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明.教育腦機(jī)接口技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用包括注意力監(jiān)測(cè)、壓力項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，腦機(jī)接口技術(shù)有助于治療閱應(yīng)用場(chǎng)景教師根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷和學(xué)生興趣調(diào)整內(nèi)容提高注意力被證明可以提高注意力、注意力和意識(shí)水檢測(cè)及診斷教育資源匱乏的地區(qū)，腦機(jī)接口技術(shù)有助請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明次的學(xué)生都能參與課程并有所收獲，實(shí)驗(yàn)建設(shè)將基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（OBE）過(guò)精確捕捉腦電信號(hào)，能夠?qū)崿F(xiàn)更加互動(dòng)和沉浸式和效果。腦機(jī)接口技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用還包括學(xué)習(xí)狀態(tài)識(shí)別評(píng)和學(xué)習(xí)障礙干預(yù)等方面。這些技術(shù)特點(diǎn)使得腦機(jī)接開(kāi)發(fā)與落地人工智能和腦科學(xué)相關(guān)的教育教學(xué)應(yīng)用方案。接口（BCI）的系統(tǒng)可以記錄和分析學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中的腦活動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)基于BCI的系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)知訓(xùn)練，可以有效改善力。這使得腦機(jī)接口技術(shù)在教育教學(xué)中具有廣泛而深遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。BrainCo品牌工業(yè)領(lǐng)域是除醫(yī)療領(lǐng)域外，目前應(yīng)用比較廣泛的一個(gè)領(lǐng)域請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明輔助操縱各類無(wú)人設(shè)備，代替士兵深入危險(xiǎn)或高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)合執(zhí)行任務(wù)。腦軍事武器自動(dòng)化和智能化的一個(gè)重要發(fā)體控制的最大潛能，這是武器研制和使用的智能化目標(biāo)。腦控外骨作戰(zhàn)能力的最有效手段之一，將機(jī)械外骨骼附著在人體外部，利用想象思維控請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明腦機(jī)接口技術(shù)在娛樂(lè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。通過(guò)采技術(shù)在游戲領(lǐng)域的應(yīng)用較為突出。通過(guò)采集玩家的大識(shí)別他們的注意力水平，然后根據(jù)這一信號(hào)來(lái)調(diào)整游戲的難度或觀眾的大腦信號(hào)，可以了解他們對(duì)音樂(lè)或戲模式相對(duì)簡(jiǎn)單，與移動(dòng)游戲產(chǎn)業(yè)最初的“捕魚(yú)”“切水果”模式類似。在科睿唯安請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明頸脊髓損傷或肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）導(dǎo)致四肢癱瘓的患者，成請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明傳輸速率的腦機(jī)接口技術(shù)。Paradromics的標(biāo)志性產(chǎn)品—ConnexusDirectDataInterface（DDI是一種先進(jìn)的輔助通訊設(shè)備，它能夠?qū)⒋竽X中的神經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為皮質(zhì)模塊：該模塊采用Paradromics的專利技術(shù)—Quartet?NeuralSignalTransform，以一種密封的方式，高效且低功耗地將神經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為可讀數(shù)據(jù)。Paradromics的這一創(chuàng)新技術(shù)，不僅推動(dòng)了腦機(jī)接口領(lǐng)域的發(fā)展，也為那些服身體的限制。對(duì)于失去聽(tīng)覺(jué)或視覺(jué)等感官的病人，芯片能夠?qū)㈦娔X中存儲(chǔ)的據(jù)將對(duì)FDA是否批準(zhǔn)人體研究起到關(guān)鍵作用請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明4.3.PrecisionNeuroscience（美國(guó)）高帶寬，而不損害腦組織。PrecisionNeuroscie計(jì)注重微創(chuàng)性、安全性以及可拆卸性，同時(shí)具備處理在與大腦表面緊密貼合，以最大化數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸?，同時(shí)盡可能減五分之一。這種薄膜的植入過(guò)程是通過(guò)一種專有的微創(chuàng)顱術(shù)利用實(shí)時(shí)成像和光纖內(nèi)窺鏡引導(dǎo)，將薄膜精確地插植入過(guò)程是通過(guò)在人的頭骨上切開(kāi)一條微小的縫隙，然后將芯片滑入其穩(wěn)定地停留在大腦上。這種植入方式不會(huì)對(duì)腦組織造成損傷7是目前唯一一款可安全移除的腦機(jī)接口植入物。目前團(tuán)隊(duì)已Synchron成立于2012年，公司專注于研究微創(chuàng)技術(shù)以進(jìn)極傳感裝置；體積的小巧使得Stentrode產(chǎn)品易于植入，僅需2h即可完成；此外有良好的生物相容性。該接口通過(guò)微創(chuàng)手術(shù)放置在大腦請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明BlackrockNeurotech成立于2008年，是全球領(lǐng)先的神經(jīng)工程、神經(jīng)假體和臨床神請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明2022年，Blackrock發(fā)布了用于腦機(jī)接口（BCI）技術(shù)的下一代神經(jīng)接口——公司預(yù)計(jì)Neuralace將于2024年用于神經(jīng)科學(xué)研究：B請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明5.A股腦機(jī)接口部分標(biāo)的位。公司與高校就腦機(jī)接口展開(kāi)深度合作。公司主要與清華大學(xué)、華南平臺(tái)深入探索腦機(jī)接口相關(guān)技術(shù)，先以龍之杰現(xiàn)有知名高校資深團(tuán)隊(duì)深度合作，積極探索腦科學(xué)在康復(fù)領(lǐng)域及醫(yī)學(xué)方向的應(yīng)請(qǐng)務(wù)必閱讀正文后的聲明及說(shuō)明公司與天津大學(xué)、西安交通大學(xué)等高校合作探索腦機(jī)接口技術(shù)。在非產(chǎn)全鏈條非侵入式腦機(jī)信息交互技術(shù)體系，在腦電識(shí)別精度、控聯(lián)合承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)專項(xiàng)“生-機(jī)智能交互與生機(jī)電一體化機(jī)器人技去年公司牽頭與天津大學(xué)等承擔(dān)的又