脑机接口新突破:CyberSense柔性电极植入机器人助力科研
AI导读:
中国科学院自动化研究所研发出CyberSense柔性微电极植入机器人,能精准植入动物大脑,为脑机接口与脑科学研究提供关键支撑。该机器人具有自动化程度高、植入效果好等优势。脑机接口技术分为非侵入式和侵入式,市场潜力巨大,国内市场规模预计2040年将超1200亿元。
据科技日报,记者4月28日从中国科学院自动化研究所获悉,该所科研团队成功研发脑机接口柔性微电极植入机器人——CyberSense。这台机器人能像缝纫机穿针引线一样,将比头发丝还细的柔性电极精准植入动物大脑,为脑机接口与脑科学研究提供关键支撑。
柔性脑皮层微电极植入机器人CyberSense。(图片来源:中国科学院自动化研究所)
CyberSense是“缝纫机”式柔性电极自动植入机器人,具有自动化程度高、可植入数量多、空间定位准、时间效率高、使用方便快捷、灵活避让血管的优势,有效提高了成功率和植入效果。CyberSense项目负责人、中国科学院自动化所副研究员秦方博表示,CyberSense可适配多种型号的柔性微电极,应用于啮齿类、非人灵长类等动物的大脑皮层植入,助力脑机接口研究。
据上观新闻,植入机器人可在智能感知系统引导下,以微米级的三维操作精度,将多根厚度不到10微米、宽度不超过100微米的微丝状电极植入大脑皮层内,并灵活避让脑血管。
动物大脑皮层多电极植入效果(图片来源:中国科学院自动化研究所)
由于植入过程利用硬质针不断上下穿梭操作柔软的微丝,类似于缝纫机工作,国内外学者形象地称其为“缝纫机”式植入。
脑与类脑实验室主任余山研究员指出,随着技术进步,植入式电极愈发微小柔软,能大幅降低植入创伤和排异反应,但植入难度剧增,远超人手和肉眼极限。因此,高度自动化的植入机器人成为脑机接口领域的关键设备。
余山表示,CyberSense已成功支持中科院半导体所和微灵脑机等研制的多种柔性微电极植入,服务于脑机接口和神经电生理研究。未来,科研团队将继续开发柔性电极植入机器人系列产品,推动国内脑机接口与脑科学发展。
据央视新闻,脑机接口即在大脑与外部设备间建立直接连接,通过识别脑电波特征读取大脑意图,转化为计算机指令,实现人机或人与外部环境交互。脑机接口技术分为非侵入式和侵入式,非侵入式虽信号质量较低,但操作简便、安全性高。
专家介绍,大脑有数百亿神经元,我们对大脑的认知尚浅。目前顶尖电生理技术一次仅记录千余神经元,大规模记录和准确解码任重道远。此外,侵入式脑机接口对大脑有损伤,植入电极需开颅,时间长有感染风险。因此,脑机接口技术应纳入医疗技术清单。
据证券时报,Precedence Statistics预测,2023年全球脑机接口市场规模约23.5亿美元,2033年将增至108.9亿美元,复合增速17%;国内市场规模目前约10亿元,预计2040年将超1200亿元,复合增速26%。
脑机接口产业链上游为软硬件设备供应,如芯片、数据库、算法等;中游为产品供应,包括采集平台和设备等;下游为应用。
A股市场已有公司涉足脑机接口技术。截至4月29日收盘,汉威科技涨8.23%,荣泰健康涨5.64%,九州通涨5.01%,创新医疗涨2.75%。
(文章来源:每日经济新闻)
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