뇌-컴퓨터 인터페이스가 최전선에 있는데, 과장된 개념인가? 아니면 정말 사실인가요?

올해부터 다양한 산업 분야에서 인공지능 기술과 그 혁신적인 응용이 화제가 되었습니다. ChatGPT, AIGC, CPO에 이어 뇌-컴퓨터 인터페이스 개념이 다시 대두되었습니다. 뇌-컴퓨터 인터페이스는 작년에 큰 인기를 얻었으며 최근 일부 뉴스는 다시 한번 뇌-컴퓨터 인터페이스에 대한 열띤 토론을 촉발시켰습니다. 지난 이틀 동안 급등한 데 이어 오늘 아침 BCI도 다시 급등했습니다.

뇌-컴퓨터 인터페이스에 대한 간단한 이해는 인간/동물의 두뇌와 외부 장치 간의 연결을 구축하여 정보 교환을 달성하는 것입니다. 현재 뇌-컴퓨터 인터페이스 제품의 기술 경로에는 이식형과 비이식형이 포함됩니다. 신경 신호를 읽기 위해 프로브를 이식하기 위해 개두술이나 중재 수술이 필요한 제품은 모두 이식형입니다. 하지만 신경신호를 읽어내기 위해서는 관련 제품만 착용하면 되는 비이식형 제품이다.

현재 주목받는 기술의 응용은 주로 간질, 뇌졸중, 파킨슨병, 신경퇴행성 질환 등 다양한 신경 및 정신 질환을 포함한 뇌 질환 치료를 포함한 의료 및 건강 분야에 집중되어 있습니다. 그러나 이러한 뇌-컴퓨터 인터페이스 제조업체는 아직 실험 단계에 있거나 제품 또는 기술 개발의 연구 개발 단계에 있습니다.

예를 들어 뇌-컴퓨터 인터페이스에 대한 Neuralink의 연구에서는 고정밀 현미경과 로봇을 사용하여 전극과 센서가 통합된 "선형" 유연한 전극을 대뇌 피질에 이식하고 뉴런 신호를 수집합니다. 그러나 이 기술에는 단점이 있습니다. 유연한 전극을 대뇌 피질에 이식하기 위해 연구자들은 전극을 뇌 안으로 가져오기 위해 강철 바늘을 캐리어로 사용해야 합니다. 혈관을 피하여 이식이 완료된 후 동전을 뇌에 삽입하게 되는데 크고 작은 보형물을 두개골에 봉합하게 되는데 수술과정은 매우 높은 정밀도를 요구합니다. 더욱이 붉은털원숭이를 대상으로 한 실험에서 많은 실험동물이 머리 감염으로 사망했다. 해결책의 관점에서 볼 때, 강철 바늘은 이식 캐리어에 가장 이상적인 선택이 아닙니다. 이식 완료 후 제거 과정에서 전극 변위가 쉽게 발생할 수 있으며, 뇌 조직에 2차 손상이 발생할 가능성이 있습니다. 이러한 문제는 아직 해결되지 않았습니다.

최근 이틀새 급증한 혁신적인 의료도 있습니다. 계열사인 볼링브레인컴퓨터와 함께 비이식형 뇌-컴퓨터 인터페이스 제품을 연구하고 있지만 아직 실제 제품이 출시되지도 않았고, 관련 제품도 없습니다. 편마비 환자의 자율 제어 유연성을 돕는 데 관련된 데이터가 공개되었습니다. 또한 Shandong Haitian Intelligent Engineering Co., Ltd.와 Siyi (Changsha) Intelligent Technology Co., Ltd.의 "뇌-컴퓨터 인터페이스 하지 외골격 재활 훈련 시스템"과 뇌-컴퓨터 인터페이스 재활 훈련 및 평가 시스템이 개발되었습니다. 식품의약품안전청 상장 승인 진행상황 비교 빠르지만, 해독 정보가 부족한 등의 문제가 있습니다.

현재 출시된 많은 비이식형 뇌-컴퓨터 인터페이스 제품은 간단한 작업을 처리하는 데만 사용되며 더 복잡한 작업은 완료할 수 없습니다. 임플란트 방향의 뇌-컴퓨터 인터페이스 개발에 대해 낙관하는 제조업체와 회사도 많습니다. 또한 이식된 재료가 뇌에 오래 지속되지 않으며 뇌에 이식된 단단한 전극도 있습니다. 인간의 뇌도 거부 반응이 일어납니다. 따라서 진행 상황으로 볼 때 이식형 뇌-컴퓨터 인터페이스 제품에 대한 많은 실험 및 실제 작업이 여전히 동물을 대상으로 진행되고 있으며 동물 실험 과정이 완전히 해결되지 않았습니다. 머스크가 소유한 뇌-컴퓨터 인터페이스 회사인 뉴럴링크(Neuralink)는 현지 시간으로 5월 25일 미국 식품의약국(FDA)으로부터 승인을 받았으며 뇌 임플란트에 대한 최초의 인간 임상 연구를 시작할 것이라고 발표했습니다.

앞서 FDA 승인을 받기가 어렵다고 언급한 바 있는데, 2022년 11월 30일 뇌-컴퓨터 인터페이스 회사 뉴럴링크(Neuralink)의 CEO인 엘론 머스크(Elon Musk)가 미국 식품의약국(FDA)에 제출했다고 밝혔습니다. 서류가 제출되었으나 승인을 받지 않았어야 했습니다. 이번 승인은 의료 분야에 있어 큰 진전입니다.

콘셉트인가요? 아니면 진짜 탄약?

우리나라의 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술은 임상 의학에서도 어느 정도 진전을 이루었습니다. 10년 전, 절강대학교 연구팀은 처음으로 사지 마비 환자의 두개골에 반침습적 뇌-컴퓨터 인터페이스를 이식했습니다. 피질 EEG 신호를 기반으로 환자는 로봇 손을 제어하여 추측 동작을 완료하는 데 도움을 받았습니다. 그 사람의 생각. 그 후 푸단대학교 부속 화산병원 신경외과와 수도의과대학 부속 베이징 천탄병원 신경외과에서는 신경조절, 뇌-컴퓨터 인터페이스 등의 기술을 사용하여 의식 회복과 정신력 향상을 극대화하는 의식 장애에 대한 연구를 수행했습니다. 신경 기능. 또한 파킨슨치매와 결합된 파킨슨병 치료에 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 활용하고, 은밀한 중국어 의사소통을 위한 뇌-컴퓨터 인터페이스 시스템을 개발하고, 유연한 마이크로어레이 전극을 이용해 등쪽 뇌간 핵의 정확한 위치 파악과 경막외 전극 자극을 실시한다. 척수 손상을 치료하는 기술 및 기타 연구.

Innovative Medical은 자사의 웨어러블 뇌-컴퓨터 인터페이스 제품이 편마비 환자가 사지의 정상적인 움직임 범위 내에서 어떤 위치에서든 장애가 있는 사지의 팔뚝과 손을 자율적으로 제어하는 ​​데 도움이 될 수 있다고 언급했습니다. 단지 Innovative Medical이 '자율 제어'의 유연성에 대해 더 자세한 데이터를 공개하지 않았을 뿐입니다.

Innovative Medical과 Zhejiang University Qiushi Institute of Advanced Studies의 Xu Kedi 교수가 Boling Brain Computer (Hangzhou) Technology Co., Ltd.(이하 "Boling Brain Computer"라고 함)를 설립했습니다. 편마비 환자가 장애가 있는 사지의 팔뚝과 손을 자율적으로 움직일 수 있도록 도와주는 웨어러블 장치(착용형 장치 아님). 연구 진행 측면에서 기본 프로토타입이 업그레이드되었으며 환자에 대한 생체 내 테스트가 시작되었습니다. 앞으로도 제품 기술 솔루션에 대한 심도 있는 연구를 꾸준히 추진하고, 2세대 원리 프로토타입의 환자 테스트를 점진적으로 추진 및 확대해 나갈 예정입니다.

산보브레인사이언스는 뇌-컴퓨터 인터페이스 애플리케이션 탐구에 대해 더 많은 정보를 공개하지 않았습니다. 5월 18일 투자자들에게 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술이 신경의학 및 신경재활의 임상 진단 및 치료에 큰 응용 가능성이 있다고 밝혔습니다. 또한 임상 응용의 기본 응용 및 탐색에도 참여합니다.

실제로 Xinwei Medical이라는 또 다른 회사가 있습니다. 이 회사는 뇌-컴퓨터 인터페이스의 연구 및 개발에 직접 참여하는 시장의 몇 안 되는 상장 회사 중 하나이며, Xinwei Medical은 원래 혁신적인 의료 기기를 만들었으며 해당 제품은 다음과 같습니다. 신경중재술, 심장 중재술, 폐 중재술 등. 그 중 신경중재치료는 Xinwei Medical의 핵심 분야입니다. 현재 여러 제품이 NMPA의 승인을 받았습니다. 뇌졸중 치료 및 예방을 위한 다양한 신경중재 절차를 포괄하는 15개의 NMPA 승인 신경중재 장치 제품과 완전한 신경중재 제품 포트폴리오가 있습니다.

접근, 출혈, 허혈 등 신경중재 제품만으로도 시장 규모가 크다. 액세스형은 중재수술에 필요한 소모품으로 전달 경로를 설정하는 역할을 하며, 출혈형은 기형 혈관을 차단하고 뇌동맥류를 치료하며 두개내 혈관 파열을 봉쇄하는 데 사용되며, 허혈형은 혈소판을 제거하는 데 사용됩니다. 그리고 혈관 차단을 해제하세요. 세부적으로 신경중재치료기기는 허혈성 혈전제거기기, 허혈성 예방기기, 출혈치료기기, 두개내동맥협착증 치료기기, 혈관접근기기 등으로 세분화된다. Xinwei Medical은 광범위한 파이프라인을 보유하고 있으며 대부분의 제품이 승인을 받았으며 상용화를 준비 중입니다.

얼마 전 Duan Feng 교수팀이 이끄는 비인간 영장류에 대한 중재적 뇌-컴퓨터 인터페이스 실험이 베이징에서 성공했습니다. 이 실험은 Nankai 대학의 Duan Feng 교수팀이 중국 인민해방군 장군과 협력하여 주도했습니다. 병원(301병원), Xinwei Medical 공동 완공

위에서 언급했듯이 뇌-컴퓨터 인터페이스의 기술 경로에는 대부분 이식형과 비이식형이 포함됩니다. 실험은 난카이 대학의 Duan Feng 교수가 주도했습니다. Duan Feng은 이식형 및 비이식형 뇌-컴퓨터 인터페이스에 대한 연구에 참여해 왔습니다. 이식형 뇌-컴퓨터 인터페이스 실험은 쥐의 행동을 제어하는 ​​데 사용되었습니다. 이식 가능한 뇌-컴퓨터 인터페이스는 쥐의 행동을 제어하는 ​​데 사용되었으며 휠체어와 자동차를 제어하는 ​​데 사용되었습니다.

관련 연구를 통해 Duan Feng은 두 기술 모두 단점이 있다고 생각합니다. 예를 들어 이식형 뇌-컴퓨터 인터페이스는 실험자에게 큰 해를 끼칠 수 있으며 그 안전을 보장할 수 없습니다. 그러나 두피 표면 EEG 신호의 객관적 간섭이 너무 복잡하다는 점을 고려하면 비이식형 뇌-컴퓨터 인터페이스의 신호 수집 정확도와 장기 인식 안정성을 개선해야 합니다. 단기. 일련의 연구 끝에 Duan Feng은 신경 중재 장치 회사인 Xinwei Medical과 협력하여 중재 뇌-컴퓨터 인터페이스를 개발했습니다. 이러한 유형의 뇌-컴퓨터 인터페이스에 관련된 핵심 구성 요소는 프런트엔드 EEG 신호 수집 센서(브래킷에 배치된 전극)와 백엔드 신호 증폭기입니다.

이 기술은 개두술과 두개골의 큰 조각 제거가 필요하지 않으며 대신 피험자의 경정맥에 작은 구멍만 만들고 경정맥 카테터를 사용하여 센서가 장착된 스텐트를 위치한 혈관으로 보냅니다. 뇌의 운동 피질에서. 카테터를 제거하면 스텐트가 혈관벽 내에서 팽창하여 혈관 내벽에 가까워지면서 뇌파 신호를 수집합니다.

작업이 완료되면 수집된 EEG 신호를 필터링, 소음 감소 등의 과정을 거쳐 신호를 컴퓨터로 가져와 분석합니다. 움직임 의도를 인식한 후 컴퓨터는 로봇 팔에 제어 명령을 보내며, 그런 다음 로봇 팔을 작동시켜 원숭이의 입으로 음식을 가져옵니다. 원숭이의 손이 묶여 있기 때문에 음식을 먹고 싶을 때 손을 뻗고 싶은 충동을 갖게 되며, 로봇 팔의 움직임을 제어하기 위해 뇌 전기 신호가 계속 생성되어 훈련이 계속해서 강화됩니다.

이 기술은 수집된 신호의 정확성과 안정성도 좋으며, 의료 분야에서 성숙한 신경중재술 기술을 사용하므로 더욱 안전성을 보장할 수 있습니다.

기존 신경중재 장치로 설계된 중재적 뇌-컴퓨터 인터페이스가 인간의 임상 실습과 산업화에 직접적으로 활용되기까지는 아직 해야 할 일이 많습니다. 현재 Xinwei Medical은 혈관 중재 로봇 시스템에 대한 임상 시험을 시작했습니다. 이는 이 시험에 사용된 제품이 아닙니다. 혈관 중재 로봇 시스템은 주로 중재 수술의 기구 제어 및 작동에 사용됩니다.

의료는 뇌-컴퓨터 인터페이스를 통해 시장에 가장 먼저 출시될 수 있습니다!

이러한 뇌-컴퓨터 인터페이스의 연구 진행을 통해 의료 건강, 엔터테인먼트, 스마트 홈, 군사 등 많은 실용적인 응용 분야가 나올 것입니다. 그러나 의료 분야에서 구현되는 것이 가장 빠르며 상업적인 적용에 가장 가깝습니다.

일부 의료 회사는 재활 치료, 통증 관리, 뇌-컴퓨터 제어 보철물 및 신경 재활과 같은 기타 분야에 종사하고 있으며, 관련 연구에서는 뇌가 제어 시스템에 참여하고 직접 사용할 수 있다는 타당성을 검증했습니다. 복구 효율성을 향상시키는 제어 장비. 신경과학, 심리학, 인지과학 등의 분야에서 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 연구하고 있는 의료회사도 있습니다. 따라서 의료 임상 응용은 여전히 ​​뇌-컴퓨터 인터페이스 응용의 주류 방향이 될 것입니다.

뇌-컴퓨터 인터페이스의 연구 및 응용에서는 뇌 읽기의 방향, 즉 뇌 정보를 해독하고, 사람들의 내면의 의식과 감정을 해석하고, 의식 장애 및 자폐증과 같은 증상이 있는 환자를 재활성화하는 방향과 관련된 경우가 많습니다. 세상과의 접촉. 다음 단계는 뇌-컴퓨터 상호작용을 확립하고 외부 자극을 이용해 뇌 증상을 개선하는 것이다. 앞으로 우울증, 통증, 간질 등 4~5가지 적응증에 대한 임상 적용이 많아질 것이다. 또는 인지 신경과학과 결합된 하드웨어를 사용하는 비침습적 뇌-컴퓨터 인터페이스 분야에서는 기술이 훨씬 더 어렵습니다.

Lu Changshun(Cairns) 인증서 번호: A0150619070003. [위 내용은 개인적인 의견일 뿐이고 매매의 근거가 되지 않습니다. 주식시장은 위험하므로 투자에 주의가 필요합니다]

위 내용은 뇌-컴퓨터 인터페이스가 최전선에 있는데, 과장된 개념인가? 아니면 정말 사실인가요?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!