“意念对话”如何实现？脑虎科技创始人陶虎：得益于高通量、高质量、跨脑区脑电数据采集和分析

2024年12月29日，国内脑机接口头部企业脑虎科技在上海举行媒体会。脑虎科技创始人、首席科学家陶虎介绍了“意念对话”的实现。

据了解，脑虎科技全自主研发了256通道高通量植入式柔性脑机接口，近期在复旦大学附属华山医院先后开展高精度实时运动解码和语言解码临床试验研究。得益于高通量、高质量、跨脑区大规模脑电数据高效采集和实时分析，术中几分钟即可精准定位相关脑功能区，手术后两天即可开展运动/语言解码试验，两周内即可实现“脑控”智能设备和“意念对话”。

如何实现“意念对话”？

根据头豹研究院研报，脑机接口指的是在生物大脑与计算机等电子设备间建立交流、控制通道。脑机接口工作流程包括脑电信号的获取、信号处理（特征提取和分类判断）、信号的输出和执行，最终再将信号反馈给大脑。

根据硬件接入方式不同，可分为侵入式与非侵入式脑机接口。非侵入式脑机接口代表厂商有Brain Co强脑科技，侵入式脑机接口代表厂商有脑虎科技。侵入式脑机接口通常需要通过神经外科手术，将电极等硬件直接与大脑皮层接触或植入大脑皮层某特定部位，从而采集和检测脑内神经元活动。

关于信号采集，陶虎以“运动功能重塑”介绍称，通过高通量的柔性植入式接口，精准获取大脑运动（负责运动区域的信号）。随着通道数的增加，可以更好地获取精准的布局环节。由于通道数的大幅提升，病人实时脑电数据也得到很大的提升。

其表示，在大脑上频繁的采集各种电极，信号损失很大。脑虎科技采取高通量柔性皮层电极，是需要开颅手术，把电极放置在大脑皮层上。这样做的好处，是电极覆盖的区域比较大，可以跨脑区收集信号，也不用破坏大脑本身内部的结构。

需要注意的是，脑虎科技的植入式电极是放置在硬膜之下。对此，陶虎解释：“我们发现，硬膜这一层对信号衰减影响很大。”

言下之意，是放置在硬膜之下，有利于信号的收集以及解码。

此外，陶虎也表示，硬膜手术已经是神经外科临床手术一个标准术式。不管是癫痫病灶的移除，还是脑胶质瘤的移除都要做。可以说，硬膜手术并没有给病人或者医院手术带来额外的负担。

信号采集：高通量植入式柔性电极

柔性电极放置在硬膜下，而控制器还是放置在颅骨上。对此，陶虎表示，目前也在做技术的权衡，只把需要植入的部分放置进去，而不是把所有东西放置进去，这对后期的维护、升级都有利。

据脑虎科技相关工作人员介绍，由柔性电极收集信号，然后由“控制器”进行信号处理并传输出去。

目前，脑虎科技相关产品仍是有线传输，因此病人大脑后面仍接了一个“小辫子”。未来，脑虎科技相关产品将实现无线传输。

陶虎介绍称：“我们无线版本已经开发出来了，春节前后会做一个高通量柔性植入式（手术），它是一个无线的版本。”

另外，此次脑虎科技披露实现“意念对话”的关键之一，便是高达256通道的脑电采集通道。

对于如何实现高通量，陶虎回复《每日经济新闻》记者表示：“它其实是一个系统的考虑。一方面，脑虎科技通过微纳加工的技术，在单位面积集中更多的电极数。随着电极数的提升，（收集）数据的质量呈现指数倍上升。另一方面，由于我们放置位置部位不一样，本身采集的频率也会有所提高。而这些，对芯片的要求也很高。因此，脑虎科技通过芯片的优化，来与大规模数据采写匹配。”

陶虎补充表示：“同时，我们还使用了相应的工程上的优化。比如脑虎科技现在使用256通道，其实是为了快速地术中定位，以及准确地选取跟应用场景相关的通道。我们真正在做实时编解码的时候，并不一定使用256通道，而是对几十个相关通道进行采集。如此一来，可以降低数据处理的压力。”