信息技術(shù)-腦機接口行業(yè)深度報告：腦機接口未來正在到來

請務(wù)必閱讀正文后的聲明及說明腦機接口：未來正在到來 ---腦機接口行業(yè)深度報告入式腦機接口為未來發(fā)展方向。根據(jù)腦信號的采集路徑，腦機接口技術(shù)元，中國市場在其中將占有重要地位。腦機接口目前發(fā)展階段大部分處于實驗室階段,國內(nèi)侵入式腦機接口技看，當(dāng)前腦機接口產(chǎn)品大部分處于實驗室驗證階段，少數(shù)處于臨床試臨床試驗的監(jiān)管門檻和成本都很高，全球尚沒有獲批上市的醫(yī)療器械其是天津大學(xué)、西安交大、中科院、天壇醫(yī)院等知名科研機構(gòu)。天津?qū)W腦機接口團隊已構(gòu)建了從芯片、電極、算法到系統(tǒng)的國產(chǎn)全鏈條非入式腦機信息交互技術(shù)體系，在腦電識別精度、控制指令數(shù)量和信息輸率三項核心指標(biāo)達到國際最高水平。短期建議關(guān)注腦機接口在醫(yī)療場景的落地進度，尤其非侵入式的消費級市場，中長期建議關(guān)注侵入式技術(shù)突破所帶來的巨大應(yīng)用市場。短期來求、認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)限制上相對寬松。這使得腦機接口公司能夠以較低術(shù)，開發(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題。高質(zhì)量的、精確的神經(jīng)信號采集是后續(xù)的處理、解碼和應(yīng)用的必然條件。同時未來腦機接口技術(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)報告相關(guān)報告《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)開始講起 42.腦機接口：大腦與外部環(huán)境之間的全新交互模式 62.1.非侵入式腦機接口：目前的主流落地路徑 82.2.半侵入式腦機接口：部分特定情況的選擇 92.3.侵入式腦機接口：目前最準(zhǔn)確的采集信號手段 3.政策+技術(shù)持續(xù)催化，行業(yè)進入爆發(fā)前夜 133.1.政府高度重視，推動行業(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 3.3.下游市場空間：醫(yī)療及其他 26 26 27 28 28 295.A股腦機接口部分標(biāo)的 31 31 32 32 32 33 34 4 5 5 6 7 8 9 表2：腦機接口產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)主要供應(yīng)商 表3：中國腦機接口專利所解決問題的趨勢 表4：腦機接口在醫(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)開始講起指令的作用。三個區(qū)域通過神經(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，并且對信號的強度和持續(xù)時間有更精細(xì)的調(diào)總的來說，大腦完成信息傳遞從而控制人體是依靠“電信號—化學(xué)信號—電信號”從而完成一個信息從一個神經(jīng)元到另一個神經(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神經(jīng)和聽覺神經(jīng)樞，耳朵接到視覺中樞，發(fā)現(xiàn)觸鼠長大后，依然發(fā)展出了視覺和聽覺。2009年，2.腦機接口：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的采集、處理、記錄到了電流計鏡面的微小振動，這是人類歷史上第一次記錄到人腦的電活動。將其用于基于視覺事件相關(guān)電位的腦機接口系統(tǒng)中，并給出了沿用至今的標(biāo)準(zhǔn)過對腦部進行手術(shù)，可以用電線將人腦和大型主機過程中給予奶昔作為反饋獎勵，同步地，設(shè)備記錄了接口行業(yè)的關(guān)注度開始大幅度上升。腦機接口的實現(xiàn)流程如下：按照采集模式來分，通常將腦機接口技術(shù)分為侵入式和非本也相對較大。埃隆·馬斯克旗下的Neuralink公司就是采用侵入式技術(shù)的一號獲取能力在特定領(lǐng)域顯示出其獨特的優(yōu)勢。在天壇醫(yī)院等知名科研機構(gòu)。天津大學(xué)腦機接口團2.1.非侵入式腦機接口：目前的主流落地路徑神經(jīng)元的電活動。這些電極探測到的電信號經(jīng)過放大、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看，基于EEG的腦機接口技術(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)和研究改進高2.2.半侵入式腦機接口：部分特定情況的選擇式腦機將腦機接口植入到顱腔內(nèi)，但是在大腦皮層之外，主要基于皮層腦電圖2019年法國格勒諾布爾大學(xué)AlimLou經(jīng)假體，并首次通過2名患者進行了臨床應(yīng)用。第物被探測到，很快被激活并停止了通訊，而該技術(shù)問在各種伸手觸摸任務(wù)和手腕旋轉(zhuǎn)過程中以八個自由度進行雙手、多關(guān)節(jié)的腦的控制能夠執(zhí)行各種運動任務(wù)，隨著患者使用假體時間的延長，外極植入顱腔而非腦內(nèi)部位，主要借助皮層腦電圖進行腦信號記錄獲取的神經(jīng)信號更為清晰精準(zhǔn)，空間分辨率和識別準(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。上海瑞金醫(yī)院發(fā)布臨床研究成果：運用腦機接口技術(shù)不過侵入式腦機接口雖然能深入采集神經(jīng)信號的風(fēng)險。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接口技術(shù)進步的關(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，人腦成為超級腦，由此避免被超級硬化癥患者。計劃由手術(shù)機器人將硬幣大小的植入物放置到控制運動意圖的3.政策+技術(shù)持續(xù)催化，行業(yè)進入爆發(fā)前夜3.1.政府高度重視，推動行業(yè)快速發(fā)展億美元，預(yù)計2027年全球腦機接口市503322.119.817.42021202220232024E2025E2026E部《工業(yè)和信息化部關(guān)于加快推進部、民政部、國家衛(wèi)生健康委員會、國家市場監(jiān)督管理總局、全國老齡工作委員會辦公室《關(guān)于促進老年擬現(xiàn)實、可穿戴等新技術(shù)在康復(fù)訓(xùn)練及健康促進輔縣中的集成應(yīng)用。月部《國家新一代人月《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和月《專業(yè)技術(shù)人才科學(xué)、虛擬現(xiàn)實可穿戴等新技術(shù)在健康促進類康復(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)月月部教育部科國科學(xué)院《虛擬現(xiàn)實與行月精度環(huán)境理解與三維重建技術(shù)加強肌電傳感、氣味《新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實施方案(2023-2035月《新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實施方案(2023-2035月《關(guān)于推動未來月《關(guān)于推動未來月月月月《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腦機接口的技術(shù)流程可分為上游、中游、下游三個環(huán)節(jié)：上游包括腦機接口電極、游主要包括腦機接口產(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腦機接口設(shè)備下游表3：中國腦機接口專利所解決問題的趨勢提起腦計算提高效率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)疾病患者過千萬，并隨著老齡化程度提高題，而腦機接口的發(fā)展有望為老年人提供更多智其他,其他,5.95%娛樂,4.76%教育,13.10%醫(yī)療,47.62%消費電子,28.57%的疾病人群對醫(yī)療保健系統(tǒng)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，在肢體運動障礙、慢性意識障礙、機接口NEO（NeuralElectronicOpportunity并在宣武醫(yī)院成功進行了首例臨床植入試驗。這項技術(shù)通過神經(jīng)外科醫(yī)生的操作，將腦應(yīng)。這表明無線微創(chuàng)植入腦機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。腦機接口技術(shù)還被用于語言表4：腦機接口在醫(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估腦機接口技術(shù)對個體差異(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)用腦機技術(shù)將更深入的服務(wù)患病人群。請務(wù)必閱讀正文后的聲明及說明表s：我國醫(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)參考對于預(yù)“動磁場治療設(shè)器腦電圖機腦電電極腦電電極肢體運動康復(fù)儀、肢體功能康復(fù)評定與訓(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務(wù)必閱讀正文后的聲明及說明益成熟，外部裝置的大小與普通助聽器無異，所以腦機競爭格局分析顯示，市場集中度較低，主要企技術(shù)逐漸成熟并被應(yīng)用于多個領(lǐng)域，如駕駛員疲倦和注環(huán)技術(shù)雖然可以實時檢測大腦注意力的變化，但其可靠性和請務(wù)必閱讀正文后的聲明及說明.教育腦機接口技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用包括注意力監(jiān)測、壓力項實驗，有實驗數(shù)據(jù)表明，腦機接口技術(shù)有助于治療閱應(yīng)用場景教師根據(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、注意力和意識水檢測及診斷教育資源匱乏的地區(qū)，腦機接口技術(shù)有助請務(wù)必閱讀正文后的聲明及說明次的學(xué)生都能參與課程并有所收獲，實驗建設(shè)將基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（OBE）過精確捕捉腦電信號，能夠?qū)崿F(xiàn)更加互動和沉浸式和效果。腦機接口技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用還包括學(xué)習(xí)狀態(tài)識別評和學(xué)習(xí)障礙干預(yù)等方面。這些技術(shù)特點使得腦機接開發(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)過程中的腦活動狀態(tài)，通過基于BCI的系統(tǒng)進行認(rèn)知訓(xùn)練，可以有效改善力。這使得腦機接口技術(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)用比較廣泛的一個領(lǐng)域請務(wù)必閱讀正文后的聲明及說明輔助操縱各類無人設(shè)備，代替士兵深入危險或高風(fēng)險場合執(zhí)行任務(wù)。腦軍事武器自動化和智能化的一個重要發(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，將機械外骨骼附著在人體外部，利用想象思維控請務(wù)必閱讀正文后的聲明及說明腦機接口技術(shù)在娛樂領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。通過采技術(shù)在游戲領(lǐng)域的應(yīng)用較為突出。通過采集玩家的大識別他們的注意力水平，然后根據(jù)這一信號來調(diào)整游戲的難度或觀眾的大腦信號，可以了解他們對音樂或戲模式相對簡單，與移動游戲產(chǎn)業(yè)最初的“捕魚”“切水果”模式類似。在科睿唯安請務(wù)必閱讀正文后的聲明及說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，成請務(wù)必閱讀正文后的聲明及說明傳輸速率的腦機接口技術(shù)。Paradromics的標(biāo)志性產(chǎn)品—ConnexusDirectDataInterface（DDI是一種先進的輔助通訊設(shè)備，它能夠?qū)⒋竽X中的神經(jīng)信號轉(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)信號轉(zhuǎn)化為可讀數(shù)據(jù)。Paradromics的這一創(chuàng)新技術(shù)，不僅推動了腦機接口領(lǐng)域的發(fā)展，也為那些服身體的限制。對于失去聽覺或視覺等感官的病人，芯片能夠?qū)㈦娔X中存儲的據(jù)將對FDA是否批準(zhǔn)人體研究起到關(guān)鍵作用請務(wù)必閱讀正文后的聲明及說明4.3.PrecisionNeuroscience（美國）高帶寬，而不損害腦組織。PrecisionNeuroscie計注重微創(chuàng)性、安全性以及可拆卸性，同時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?，同時盡可能減五分之一。這種薄膜的植入過程是通過一種專有的微創(chuàng)顱術(shù)利用實時成像和光纖內(nèi)窺鏡引導(dǎo)，將薄膜精確地插植入過程是通過在人的頭骨上切開一條微小的縫隙，然后將芯片滑入其穩(wěn)定地停留在大腦上。這種植入方式不會對腦組織造成損傷7是目前唯一一款可安全移除的腦機接口植入物。目前團隊已Synchron成立于2012年，公司專注于研究微創(chuàng)技術(shù)以進極傳感裝置；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。該接口通過微創(chuàng)手術(shù)放置在大腦請務(wù)必閱讀正文后的聲明及說明BlackrockNeurotech成立于2008年，是全球領(lǐng)先的神經(jīng)工程、神經(jīng)假體和臨床神請務(wù)必閱讀正文后的聲明及說明2022年，Blackrock發(fā)布了用于腦機接口（BCI）技術(shù)的下一代神經(jīng)接口——公司預(yù)計Neuralace將于2024年用于神經(jīng)科學(xué)研究：B請務(wù)必閱讀正文后的聲明及說明5.A股腦機接口部分標(biāo)的位。公司與高校就腦機接口展開深度合作。公司主要與清華大學(xué)、華南平臺深入探索腦機接口相關(guān)技術(shù)，先以龍之杰現(xiàn)有知名高校資深團隊深度合作，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)請務(wù)必閱讀正文后的聲明及說明公司與天津大學(xué)、西安交通大學(xué)等高校合作探索腦機接口技術(shù)。在非產(chǎn)全鏈條非侵入式腦機信息交互技術(shù)體系，在腦電識別精度、控聯(lián)合承擔(dān)國家重點專項“生-機智能交互與生機電一體化機器人技去年公司牽頭與天津大學(xué)等承擔(dān)的又