成果来了｜戴上这款“机器帽”，或可增强记忆
近日，《深圳商报》以《戴上这款“机器帽”，或可增强记忆》为题，对我院非侵入式“脑机接口”成果做了重点报道。
在电影《黑客帝国》中，主角通过在脑后插入一根线缆实现与 “母体”系统的连接就可进入一个虚拟世界，用大脑意念获得知识和发出指令如此天马行空的场景正逐渐从科幻走向现实。
近年来，“脑机接口”成为热门话题，巨大风口下不断涌现新的入局者。在深圳，也有一群与“大脑”打交道的团队，中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）研究员蔚鹏飞团队就是其中之一。该团队研发的穿戴式无创脑机接口产品，通过特定频率电刺激可干预脑认知功能。
“目前，相关产品正在申请II类医疗器械注册证，有望于明年上市。”蔚鹏飞说。
所谓“脑机接口”，目前普遍的定义是指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接，从而实现脑与设备的信息交换。根据信号采集过程与大脑的接入方式来划分，“脑机接口”可分为侵入式与非侵入式两类。
侵入式“脑机接口”需通过手术将电极植入大脑皮层等部位，美国神经连接公司Neuralink联合创始人埃隆·马斯克所说的“脑机接口”，更多指的是侵入式。而非侵入式“脑机接口”一般通过附着在头皮上的可穿戴设备实现脑电信号采集，蔚鹏飞团队的穿戴式无创脑机接口产品，就属于这一种。
“两者各有不同的应用场景。”蔚鹏飞说，侵入式脑机接口技术虽然更精准，但也更复杂，免不了开颅植入的手术风险。非植入式的优点是无创，局限是信号的精准度比植入式低，但与药物相比，它起效更快、靶点更明确、副作用也更小。
蔚鹏飞告诉记者，非侵入式脑机接口技术在国内学术领域的研究已经开展多年，有较多的技术积累，目前市场上企业更多选择的是非侵入的方式。采访中，他向读创/深圳商报记者展示其研发的穿戴式无创“脑机接口”产品，外形像头戴式耳机帽，戴上后，设备通过柔性电极传感器，可识别脑电波在大脑执行不同任务时的变化。
“识别脑信号只是第一步，我们要做的是在采集和分析脑电信号的基础上，来调控检测到的异常神经振荡活动，最终达到干预治疗的目标。”蔚鹏飞说。
如何干预治疗？ 大脑与机器是如何产生连接互动的？ 这需要结合经颅电刺激技术。
蔚鹏飞告诉记者，当人类思考时，大脑皮层中的神经元会产生微小的电流。人类进行不同的思考活动时，激活的神经元也不同。“戴上‘脑机接口’产品后，机器会定位到特定的神经元区域，然后通过特定频率的神经电刺激对大脑进行干预，从而达到对认知、运动功能改善和强化的目标。”
据了解，经颅电刺激技术通过电极将特定模式的低强度电流作用于大脑头皮以调控皮层活动, 是一种非侵入、无创的神经刺激方法。
蔚鹏飞表示，通过特定频率电刺激干预脑认知功能，其团队研发的穿戴式无创脑机接口产品可应用于治疗老年痴呆患者的认知障碍、意识障碍患者的意识苏醒等一些临床适应症。在前期临床测试中，蔚鹏飞曾让两组参与人员戴上“机器帽”背单词，在没有提前告知的情况下，一组施加电刺激，另一组不施加。每天戴上一定时间，重复一星期后，被施加了电刺激的人员记忆力提升了17%左右。
“我们前期开展了很多临床试验证明，它可以在两周内改善痴呆和认知障碍患者的认知评分量表，目前正在开展多中心的注册临床。”蔚鹏飞说。
近年来，“脑机接口”越来越火热。在阿里巴巴达摩院发布的《2021十大科技趋势》中，就谈到“‘脑机接口’帮助人类超越生物学极限”。根据中国电子技术标准化研究院公布的《脑机接口标准化白皮书2021》，2019年全球“脑机接口”市场规模约12亿美元，预计2027达37亿美元，年复合增长率为15.5%。
广阔的市场前景，为“脑机接口”的发展打开了巨大想象空间。但要真正走向大众，“脑机接口”技术还面临着不少商业化落地的难题。
近年来，蔚鹏飞团队依托深圳先进院人才技术积累，不断加速脑认知与脑疾病产业化落地。2018年，蔚鹏飞等人通过技术转化入股的形式，成立了深圳中科华意科技有限公司（以下简称“中科华意”）。该公司是深圳先进院脑认知与脑疾病研究所基于脑科学理论研究源头创新成果孵化的项目，专注于无创神经调控技术和产品的研发。
今年9月，中科华意获得了种子轮融资。“本轮融资后，我们将继续发挥深圳先进院‘IT+BT’融合发展的独特优势，重点加速推动实验室技术的临床应用转化和产品的医疗器械注册，将神经调控平台技术应用到更多的医疗场景和适应症上。”蔚鹏飞表示。
蔚鹏飞指出，目前“脑机接口”技术在医疗领域的应用尚处于起步发展阶段。未来，“脑机接口”技术在商业化落地过程中，要明确特定技术的临床适应症范围，进一步完善对临床有效性和安全性的评价标准、医疗器械临床的试验规范，并建立相关管理政策法规。
便携式经颅电刺激训练仪
实验室图
