脑机接口行研报告.pdf

深企投产业研究院

2024

行业研究系列报告

脑机接口行业研究报告

科幻照进现实，技术持续迭代，应用

逐渐普及，产业化黎明降至

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目录

一、脑机接口概述1

二、脑机接口技术类型2

三、脑机接口发展历程4

四、脑机接口应用领域6

（一）医疗健康领域应用6

（二）非医疗领域应用8

五、脑机接口技术瓶颈10

六、行业市场规模12

七、脑机接口产业链概况13

（一）产业链整体情况14

（二）重点环节16

八、国内外政策支持情况19

I

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图、表目录

图1狭义的BCI系统示意图2

图2脑机接口产业链14

表1全球及我国脑机接口产业链代表企业16

II

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用意念操控机器、思维永生、机械飞升，科幻作品中对人工智能

与生物智能融合的想象，有可能对应着脑机接口、脑机智能的最终版

本。从1970年代至今，脑机接口技术从基础研究进入行业应用历经

了50多年，预计实现大规模商业化仍需5年至10年，当前在医疗领

域为各种神经性疾病带来新的解决方案，并且已有成熟案例。

一、脑机接口概述

脑机接口（BrainComputerInterface,BCI）顾名思义，就是人

或动物的大脑（神经系统）与计算机等外部电子设备实现直接信息交

互。具体一点说，狭义的脑机接口就是通过采集人的意念，经过算法

处理、信号分析，读取人脑不同的状态，比如认知、运动功能以及情

绪表现等，将其转化为机器可识别的指令，并支配气动手、机械臂、

轮椅、外骨骼机器人等外部器械，实现脑机联合。随着脑机接口发展

到脑机交互，进而向智能脑机交互发展，脑机接口的范畴也在不断扩

展，脑机接口不仅仅向外部输出指令，也向大脑输入反馈，特别是给

予大脑电、磁、光、以及声的输入或刺激等。

脑机接口的原理基础是神经科学。大脑中枢神经元膜电位的变化

会产生各种神经电生理信号，可以利用传感器（电极等）采集并放大

这些不同脑功能区位置与不同深度的电信号，通过预处理、依托人工

智能等技术提取特征和模式识别，实现对大脑活动状态或意图的解码，

并可以把大脑活动状态、解码结果、与外界通信或控制结果反馈给用

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户，进而调节其大脑活动以获得更好的性能。脑机接口运转包含记录、

解码、控制和反馈4个阶段。

图1狭义的BCI系统示意图

资料来源：中国信通院，深企投产业研究院。

二、脑机接口技术类型

脑机接口可分为输出型和输入型两种。输出型脑机接口较为常见，

主要由大脑向外部设备输出通信或控制指令，在不依赖外周神经或肌

肉的条件下，把用户的感知觉、表象、认知和思维等直接转化为动作。

输入型脑机接口主要由外部设备或机器绕过外周神经或肌肉系统，直

接向大脑输入电、磁、声和光等刺激或神经反馈，以调控中枢神经活

动，比如在治疗听觉障碍方面，在患者耳