今天分享的是
人工智能专题系列
深度研究报告：《
人工智能专题：脑机接口，未来正在到来
》
（报告出品方：
东北证券
）
报告共计：
36
页
摘要
脑机接口目前有三种技术路线，其中非侵入式脑机接口为目前主流，侵入式脑机接口为未来发展方向。根据脑信号的采集路径，脑机接口技术路线分为非侵入式(脑外)、半侵入式(颅骨和大脑皮层之间的脑膜上)、侵入式(大脑皮层内)。脑机接口需要高精度的脑信号以提高性能，侵入式脑机接口虽然能深入来集神经信号，然而其属于有创伤植入，技术难度大，可能出现继发感染、排异风险，会对人体造成严重影响，提升材料生物相容性是侵入式技术进步的关键;非侵入式无需植入任何设备，只需将传感器放置于头皮表面即可测量大脑活动状况，安全性能最高对人体基本无创伤，因此也是目前最为主流的脑机接口形式，政策与技术持续催化，行业进入爆发前夜。政策方面，近期政府发布一系列行动方案和措施，旨在推动脑机接口产业的发展。2024年两会期间脑机接口被定位为“新质生产力”之一:4月26日，北京市经信局发布《加快北京市脑机接口产业发展行动方案(2024-2030)(征求意见稿)》。工信部将脑机接口作为未来产业发展的重要方向，给予政策扶持、资金投入和人才培养等多方面支持。国际市场研究机构IMARCGroupe 的数据显示，2021年，全球脑机接口市场规模达15亿美元，2022年市场规模增至 17.4 亿美元，预计 2027年全球脑机接口市场规模将达到33 亿美元，中国市场在其中将占有重要地位。脑机接口目前发展阶段大部分处于实验室阶段，国内侵入式脑机接口技术与美国仍存在代差，而非侵入式技术则处于领先地位。从全球范围来看，当前脑机接口产品大部分处于实验室验证阶段，少数处于临床试验阶段，并未实现商业化，特别是侵入式和半侵入式脑机接口的技术难度、临床试验的监管门槛和成本都很高，全球尚没有获批上市的医疗器械产品。侵入式脑机接口，国外Neuralink、Synchron等公司处于领先地位，中国仍落后5年左右。非侵入式脑机接口方面，中国处于领先地位，尤其是天津大学、西安交大、中科院、天坛医院等知名科研机构。天津大学脑机接口团队已构建了从芯片、电极、算法到系统的国产全链条非侵入式脑机信息交互技术体系，在脑电识别精度、控制指令数量和信息传输率三项核心指标达到国际最高水平。
1.大脑如何控制我们人体行为，从脑科学开始讲起
神经系统由脑、脊髓及与之相连的脑神经、脊神经组成，大脑通过神经元的网络控制和协调人体运动。运动皮层对肌肉发出运动指令，并执行精细和复杂的运动任务:小脑负责协调和平衡身体运动:基底神经节在整个运动过程中起到筛选和调整运动指令的作用。三个区域通过神经元的连接形成复杂的神经网络，其相互配合，实现了人体运动控制。
神经元是神经系统的基本单位，由细胞体、树突、轴突和突触组成。其中，树突接收其他神经元发送的信号，并将其传递到细胞体:轴突将信号从细胞体传递到突触:突触是神经元之间的连接点，其通过化学物质的释放来传递信号。当人类想要进行身体运动时，大脑运动皮层中的神经元会被激活，产生电信号。这些电信号通过种经元的轴突传递，并在突触末端释放出化学信号(神经递质)。神经递质穿过突触间隙，并作用于相邻神经元上的接受器结构。神经递质与接受器结合后，会引起接受器上的一系列细胞内反应，从而改变目标神经元的电位。这个电位变化可以是兴奋性的(导致神经元激活)或抑制性的(阻止神经元激活)，这取决于具体的神经递质和接受器类型。
