脑机接口新品发布，深度睡眠可提升30% | 脑科学开放日

作者 | 琰琰

AI科技评论按：6月22日，脑陆科技联合神经调控技术国家工程实验室共同举办了首届“脑科学开放日”，该活动以“觉醒”为主题，邀请清华大学人工智能研究院院长、脑陆科技首席技术专家张钹院士、清华大学航天航空学院院长、神经调控技术国家工程实验室主任、清华大学医工交叉研究院院长李路明教授等多位专家，共同探讨了脑科学的最新研究成果与进展。同时，脑陆科技联合创始人兼CMO吴寒峰先生正式发布了第三代个人消费级脑机接口产品SleepUp。

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助眠黑科技，深睡提升30%

近几年，脑机接口（BCI）技术持续升温，伴随着研究成果不断取得新突破，该技术也逐渐从前沿实验室走向了产品化落地。在广泛的医疗场景下，很多企业或研发机构选择了日益增长的睡眠障碍疾病。

据最新《2021年运动与睡眠白皮书》显示，当前有超3亿人存在睡眠障碍。吴寒峰在会上表示，仅去年就约有1600万人走进医院寻求治疗，与过去几年相比，这个数字几乎是呈指数级增长。因此，他们希望研发一款轻量级的脑机接口助眠产品，帮助用户提高深睡时长和睡眠质量。

SleepUp定位是医疗级穿戴睡眠产品，吴寒峰表示，从信号采集，到信息编解码，再到脑电波控制，整个过程他们做了大量的研发投入，目前这款产品可将平均深睡比例提高30%，清醒到浅睡的平均用时缩短40%。除此之外，它还具备了以下特点：

第一，重量只有38g，成为目前全球已知的脑机接口产品里最轻、最小的一款。

第二，结合大量临床医师的标注数据和人工智能算法，达到了医疗级精准度的睡眠分期结果。

第三，利用AI技术赋能不同的睡眠分期，实现千人千面式的助眠干预，并大幅优化深睡部分比例。

关于SleepUp的具体算法和细节并未给出详细信息，但吴寒峰透露，他们基于EEG采集技术，融合了多模态生物信号采集技术，经过近百次医院、医生和睡眠技师标注，多导睡眠仪（PSG）整晚信号校对，最后在机器学习算法支持下，实现了精准的睡眠调控和管理。

会上，北京天坛医院神经内科主任医师、北京天坛医院睡眠中心主任、博士生导师王春雪教授表示，在快节奏的社会生活中，越来越多人存在睡不着、睡不醒，亦或是睡不好的问题。这种长年累月的睡眠困扰，会导致记忆力减退、丢三落四、情绪不稳定，而这背后其实都是大脑功能出现了问题。

王春雪教授坦言，在以往医学中，并没有特别方便、快捷、好用还便宜的手段来诊断睡眠疾病。已有的医用多导睡眠仪（PSG），虽是目前睡眠疾病诊断的金判断手段，但诊断慢、效率低、判图比较复杂，大部分医生主要还是依靠主观的方式来诊断疾病。

另外，虽然睡眠障碍是一种常见的疾病，但它的形成原因有84种之多，因此，她希望能够有这样一个方便、小巧的医疗级助眠设备，来帮助越来越多的患者解决睡眠问题。

目前市面上已经有很多手环或者辅助睡眠的可穿戴产品，其基本原理均是数据和信息采集，来帮助用户做出一个相应的调整。那么，SleepUp与这些产品有何区别？在会后的采访中有记者提到。

脑陆研究院卢树强博士对此表示：虽然跟医学PSG能达到的准确率是不一样的，但从我们的角度来说，基于脑机接口的睡眠监测可以更加接近PSG，更接近临床睡眠检测方案。

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张钹院士：脑科学启发AI

“脑机接口”的定义就是在人或动物脑（或者脑细胞的培养物）与外部设备间创建的用于信息交换的连接通路。它是一门多学科交叉领域，核心的学科涉及认知科学、神经工程、神经科学以及人工智能等。

在科学探索方面，人工智能与脑科学无疑当前最火热，也是最前沿的两个领域，而脑机接口在某种程度上是连接二者最好的工具。会上，张钹院士与高上凯教授围绕AI与脑科学作了进一步的交流和探讨。高上凯是美国医学与生物工程院会士、清华大学生物医学工程系教授，她说，AI和脑机接口两者之间是相互促进、相互实现的关系。

脑机接口可以用来采集信号，但如何解读信号、编译信号则需要AI技术来完成。反过来看，当前的AI无法模拟人类的intelligence，在这方面，脑机接口或许提出了一个很好的思路：通过与大脑的关联，脑机接口可以记录和利用大脑中的intelligence。

此前，张钹院士提到，从应用上看，当前的人工智能存在一个明显的局限性：它只能解决完全信息和结构化环境下的确定性问题，如语音识别、图像识别等，与人类大脑所表现出来的随机应变和举一反三的能力相去甚远。而导致这一问题的原因在于，AI智能模拟人类的外在行为，而无法触及人类的intelligence，包括学习、记忆、情感等。从根本上来讲，这是人工智能基础原理上导致的问题。

基于此，张钹院士表示，“我们有必要发展第三代人工智能，它的发展方向应该是将知识驱动与数据驱动结合起来”，这意味着第三代人工智能需要与脑科学深度结合。“如果这个目标能够实现，那么它既解决了连接主义的可解释性和鲁棒性问题，又同时解决了符号的根基问题。”

他说，人工智能发展的未来将是人机协同、人机共生，既不是简单的人类制造、控制、利用机器，更不可能是人工智能取代人类。因为人机各有所长，互为补充，可以共同合作，建立一个更加和谐与美好的社会。而要实现人机共生的构想，同样离不开对于人类大脑的深入了解，这也是我们今天为什么如此重视脑科学研究的原因。

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启动人才招募计划

当天，脑陆科技还启动了“脑科学登陆计划”。面向常青藤和国内高等院校神经科学，微电子学，材料学，人工智能、电子信息工程、计算机等软硬件技术型专业的学生，招募百位跨学科00后实习生。

据悉，相较于上个世纪就已经启动全国性脑科学计划的欧美国家，我国在脑科学研究领域的起步较晚，也由此导致了相关领域人才的缺乏。

脑陆科技创始人兼CEO王晓岸表示：“以脑科学为代表的下一个科学突破性爆发的前夜，唤起年轻一代对前沿技术的兴趣、探索精神，意义深远。越来越多有志青年充满力量，拒绝躺平，燃烧激情，和我们一起打响头阵，开启脑机交互的新纪元，让中国力量屹立于人类科学之巅。”目前，脑陆科技在硅谷设有脑科学技术顾问团队，团队的核心成员均来自哈佛、斯坦福、麻省理工、牛津、清华等知名高校。

张钹院士也表示，脑科学研究包括探索大脑、保护大脑、利用大脑和学习大脑等4个部分。这4个部分都离不开与技术科学的交叉与融合。而无论是发展脑科学本身，还是与其它学科的交叉，都需要创新，特别是从0到1的创新。我们特别希望更多的有志青年，能够加入到脑科学研究的行列中来。科学研究的长期发展，依靠的永远是青年人的热血、情怀和投入。