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当前位置：脑机接口芯片，到底有多前沿？
据国家知识产权局网站，一份名为“控制刺激器的方法、刺激器、脑机接口系统和芯片”的专利公布在国家知识产权局网站，专利发明人为华为技术有限公司；该专利提供了一种控制刺激器的方法、刺激器、脑机接口系统和芯片。本公开的实施例提供了一种控制刺激器的方法、刺激器、脑机接口系统和芯片。并且这并不是华为首次公开脑机接口的相关专利。在去年6月，华为还公布过一项名为“一种脑机接口装置和信息获取方法”的专利。
所谓脑机接口（BCI），是在人脑与计算机或其它电子设备之间建立的直接交流和控制通道。通过这种通道，一方面用户可以直接通过大脑活动来表达思想或操控设备；另一方面，外部设备则不断地给大脑发送各种反馈信息，让大脑及时调整控制策略，维持整个系统的稳定性。脑机接口芯片则是一种专门用于脑机接口系统的芯片。从功能角度来看，它能够采集大脑产生的电信号，并对这些信号进行放大、滤波、数字化处理等操作，以便准确获取大脑活动的特征信息。同时，它也可以将外部设备的指令信号转化为大脑能够理解的刺激信号，实现对大脑的反馈与调控。脑机接口芯片起源于二十世纪20年代，至1973年脑机接口概念被正式提出，脑机接口芯片研究至今已有50多年。脑机接口芯片的发展主要分为四个阶段：
一是早期探索阶段，1924年德国精神科医生汉斯•贝格尔发现脑电波存在；
二是技术奠基阶段，1973年“脑机接口”成为学术词汇；
三是实验突破阶段，1998年埃默里大学研究人员菲利普·肯尼迪首次将脑机接口装备植入人体内；
四是快速发展阶段，模拟海马体功能的神经芯片研制成功，多通道芯片实现突破，人类首次接受脑机接口芯片的植入。
目前，脑机接口可大致分为侵入式和非侵入式两类技术路径。侵入式、半侵入式脑机接口技术主要运用于医疗临床场景，非侵入式脑机接口主要面向可穿戴设备等消费场景。去年10月，清华大学医学院洪波教授带领团队设计研发的无线微创植入脑机接口NEO（Neural Electronic Opportunity），在宣武医院成功进行首例临床植入试验。宣武医院院长赵国光、神经外科主任单永治团队主持手术规划及植入手术。到了12月洪波教授团队再次联合天坛医院贾旺主任团队成功进行第二例临床植入试验。两枚硬币大小的脑机接口处理器植入高位截瘫患者颅骨中，成功采集感觉运动脑区神经信号。
洪波将他们植入的设备命名为“无线微创植入脑机接口NEO系统”，该系统采用了近场无线供电和通信技术。为了尽可能实现微创，整个系统和集成了300多个零部件的体内机，仅有两个1元硬币大小，“这里面要解决非常复杂的工程问题”。
图 无线微创植入脑机接口NEO系统及其体内机
典型的脑机接口系统分四个步骤，即采集脑电信号、分析解码脑电信号、利用解码的信号做出控制，以及根据控制实际表现做出信息反馈和调整。目前，国内做得比较好的是前端的电极和后端的控制两部分。
北京脑科学与类脑研究所推出了半侵入式采集脑皮层电信号的“北脑一号”和侵入式采集单神经元电信号的“北脑二号”。“北脑一号”自主研发出了高密度柔性电极，实现密度达到4电极/平方毫米突破，是现有上市产品密度的上百倍。“北脑二号”系统基于自研高通量柔性微丝电极、千通道电生理记录系统、实时编解码算法等关键技术，完成全链路系统构建，在全球首次实现猕猴通过意念控制对二维运动目标的脑控拦截。
虽然当下核心芯片的开发及系统集成、开展临床试验等方面仍然落后于美国，但是我国的脑机接口研发人员正全力以赴地追赶国际先进水平。业内人士表示：“我们并非等到美国已经将脑机接口研发成熟之后再追赶，而是在其苗头刚刚出现之时，就已经奋起直追。”
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