“意念對話”如何實現？腦虎科技創始人陶虎：得益於高通量、高質量、跨腦區腦電數據採集和分析

2024年12月29日，國內腦機接口頭部企業腦虎科技在上海舉行媒體會。腦虎科技創始人、首席科學家陶虎介紹了“意念對話”的實現。

據瞭解，腦虎科技全自主研發了256通道高通量植入式柔性腦機接口，近期在復旦大學附屬華山醫院先後開展高精度實時運動解碼和語言解碼臨牀試驗研究。得益於高通量、高質量、跨腦區大規模腦電數據高效採集和實時分析，術中幾分鐘即可精準定位相關腦功能區，手術後兩天即可開展運動/語言解碼試驗，兩週內即可實現“腦控”智能設備和“意念對話”。

如何實現“意念對話”？

根據頭豹研究院研報，腦機接口指的是在生物大腦與計算機等電子設備間建立交流、控制通道。腦機接口工作流程包括腦電信號的獲取、信號處理（特徵提取和分類判斷）、信號的輸出和執行，最終再將信號反饋給大腦。

根據硬件接入方式不同，可分爲侵入式與非侵入式腦機接口。非侵入式腦機接口代表廠商有Brain Co強腦科技，侵入式腦機接口代表廠商有腦虎科技。侵入式腦機接口通常需要通過神經外科手術，將電極等硬件直接與大腦皮層接觸或植入大腦皮層某特定部位，從而採集和檢測腦內神經元活動。

關於信號採集，陶虎以“運動功能重塑”介紹稱，通過高通量的柔性植入式接口，精準獲取大腦運動（負責運動區域的信號）。隨着通道數的增加，可以更好地獲取精準的佈局環節。由於通道數的大幅提升，病人實時腦電數據也得到很大的提升。

其表示，在大腦上頻繁的採集各種電極，信號損失很大。腦虎科技採取高通量柔性皮層電極，是需要開顱手術，把電極放置在大腦皮層上。這樣做的好處，是電極覆蓋的區域比較大，可以跨腦區收集信號，也不用破壞大腦本身內部的結構。

需要注意的是，腦虎科技的植入式電極是放置在硬膜之下。對此，陶虎解釋：“我們發現，硬膜這一層對信號衰減影響很大。”

言下之意，是放置在硬膜之下，有利於信號的收集以及解碼。

此外，陶虎也表示，硬膜手術已經是神經外科臨牀手術一個標準術式。不管是癲癇病竈的移除，還是腦膠質瘤的移除都要做。可以說，硬膜手術並沒有給病人或者醫院手術帶來額外的負擔。

信號採集：高通量植入式柔性電極

柔性電極放置在硬膜下，而控制器還是放置在顱骨上。對此，陶虎表示，目前也在做技術的權衡，只把需要植入的部分放置進去，而不是把所有東西放置進去，這對後期的維護、升級都有利。

據腦虎科技相關工作人員介紹，由柔性電極收集信號，然後由“控制器”進行信號處理並傳輸出去。

目前，腦虎科技相關產品仍是有線傳輸，因此病人大腦後面仍接了一個“小辮子”。未來，腦虎科技相關產品將實現無線傳輸。

陶虎介紹稱：“我們無線版本已經開發出來了，春節前後會做一個高通量柔性植入式（手術），它是一個無線的版本。”

另外，此次腦虎科技披露實現“意念對話”的關鍵之一，便是高達256通道的腦電採集通道。

對於如何實現高通量，陶虎回覆《每日經濟新聞》記者表示：“它其實是一個系統的考慮。一方面，腦虎科技通過微納加工的技術，在單位面積集中更多的電極數。隨着電極數的提升，（收集）數據的質量呈現指數倍上升。另一方面，由於我們放置位置部位不一樣，本身採集的頻率也會有所提高。而這些，對芯片的要求也很高。因此，腦虎科技通過芯片的優化，來與大規模數據採寫匹配。”

陶虎補充表示：“同時，我們還使用了相應的工程上的優化。比如腦虎科技現在使用256通道，其實是爲了快速地術中定位，以及準確地選取跟應用場景相關的通道。我們真正在做實時編解碼的時候，並不一定使用256通道，而是對幾十個相關通道進行採集。如此一來，可以降低數據處理的壓力。”