《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》7月22日訊（記者 張洋洋）佩戴上一個(gè)腦電采集設(shè)備后，無須任何外設(shè)輔助，完全依靠意念控制，就能順暢的玩上游戲，讓機(jī)器狗走完迷宮，這是在上海巖思類腦人工智能研究院（下稱“巖思類腦”）的一間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者看到一幕。
圖/《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者攝
這家成立尚不足兩年的公司，正在嘗試推動(dòng)一項(xiàng)“科幻”的技術(shù)落地：采集人類腦電信號(hào)，通過神經(jīng)解碼算法實(shí)時(shí)翻譯成可控指令，使人可以“意念操控”設(shè)備，交流表達(dá)，甚至調(diào)節(jié)自身大腦狀態(tài)。
圖/《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者攝
就在上周，巖思類腦與復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院的合作，在腦機(jī)接口領(lǐng)域取得突破。10例受試者的大腦植入sEEG電極后，經(jīng)過僅100分鐘短時(shí)間訓(xùn)練，通過巖思類腦開發(fā)的腦電大模型對(duì)其大腦神經(jīng)電活動(dòng)進(jìn)行解碼，就能解析出受試者要表達(dá)的中文語句。
這一成果，將為漸凍癥、腦卒中等失語患者帶來福音，也意味著腦機(jī)接口技術(shù)正從科研走向應(yīng)用。
更早的2024年11月，巖思類腦通過非侵入式腦電設(shè)備，實(shí)現(xiàn)用“意念操控”《黑神話：悟空》，以高刷新率完成游戲中的“閃避-攻擊-連招”實(shí)時(shí)操作。
▍腦電大模型支撐“意念說話”
在巖思類腦展示的實(shí)驗(yàn)中，參與者佩戴一套腦電采集設(shè)備來捕捉大腦的實(shí)時(shí)電活動(dòng)信號(hào)，通過解碼實(shí)現(xiàn)“意念操控”。這背后的核心技術(shù)，是公司自主研發(fā)的植入式與非植入式腦電大模型算法系統(tǒng)。
“我們的技術(shù)核心是腦機(jī)接口中神經(jīng)解碼-編碼環(huán)節(jié)?！睅r思類腦首席科學(xué)家李孟在接受《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》采訪時(shí)表示，腦機(jī)接口系統(tǒng)分為硬件和軟件層，硬件層更新趨于緩慢且正在形成通用、規(guī)?；鉀Q方案。與此同時(shí)，采集的腦電信號(hào)正以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，如何在海量腦電信號(hào)中解讀大腦意圖將成為人機(jī)交互的瓶頸，AI算法賦能腦機(jī)接口算法是大勢(shì)所趨。
基于這一判斷，巖思類腦打造了具備通用泛化性的大腦解碼算法“腦電大模型”。
具體來看，巖思類腦與復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、南方醫(yī)科大學(xué)等高校和權(quán)威機(jī)構(gòu)合作，以海量大腦活動(dòng)數(shù)據(jù)為“燃料”，訓(xùn)練腦電大模型。該腦電大模型可應(yīng)用到各種侵入式、非侵入式腦機(jī)接口形態(tài)，通過提取和解碼大腦神經(jīng)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)大腦意念的高通量輸出和輸入。
“這相當(dāng)于腦機(jī)接口的ChatGPT。”李孟將這一技術(shù)形容為行業(yè)通用模型的原點(diǎn)，公司的目標(biāo)是打造出一個(gè)跨個(gè)體、跨任務(wù)、可持續(xù)優(yōu)化的腦機(jī)接口底層操作系統(tǒng)。與海外Neuralink等更強(qiáng)調(diào)芯片植入與信號(hào)硬件解析的路徑相比，巖思類腦強(qiáng)調(diào)的是中國(guó)在算法和臨床數(shù)據(jù)資源方面的優(yōu)勢(shì)。
華山醫(yī)院參加臨床試驗(yàn)的受試者通過植入多根sEEG（立體定向腦電圖）電極，進(jìn)行耗時(shí)僅100分鐘，54個(gè)漢字的訓(xùn)練。在訓(xùn)練過程中，電極采集了受試者不同腦區(qū)、不同深度的腦電信號(hào)，將它們輸入腦電大模型。
據(jù)李孟介紹，這是一個(gè)模型微調(diào)過程，腦電大模型將受試者讀出的54個(gè)漢字拆分成聲母和韻母，精準(zhǔn)識(shí)別它們對(duì)應(yīng)的腦電信號(hào)，進(jìn)而利用“聲母/韻母—音節(jié)—單字—語句”四級(jí)解碼架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了中文語言的腦機(jī)接口解讀。
臨床試驗(yàn)顯示，腦電大模型可在54個(gè)漢字訓(xùn)練集基礎(chǔ)上，解讀出1951個(gè)常用漢字，外推率高達(dá)1∶36，具有很強(qiáng)的泛化性。半秒鐘內(nèi)，大模型就能解讀出一個(gè)完整的中文語句，且語句字?jǐn)?shù)沒有限制，理論上可達(dá)到很高的輸出率。
▍睡眠輔助設(shè)備年內(nèi)落地
腦機(jī)接口長(zhǎng)期被視作“又遠(yuǎn)又近”的未來科技：一方面吸引全球巨頭投資，另一方面卻鮮有商業(yè)化產(chǎn)品落地。對(duì)于一家處在技術(shù)密集型前沿的公司而言，如何跨越“科研成果—商業(yè)產(chǎn)品”的鴻溝，是擺在眼前的現(xiàn)實(shí)問題。
讓漸凍癥、腦卒中等失語患者重新“發(fā)聲”，只是腦機(jī)接口其中一種應(yīng)用場(chǎng)景，但這種應(yīng)用，離普通大眾還是遙遠(yuǎn)。巖思類腦的策略是，先從最現(xiàn)實(shí)、最剛需的領(lǐng)域破題——睡眠管理。
“睡眠障礙是具有極強(qiáng)剛需和廣泛受眾的市場(chǎng)，目前市面上缺乏科學(xué)有效的非藥物干預(yù)手段?！睅r思類腦的子公司神鰭科技（上海）有限公司的CEO趙芳告訴《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》記者，公司即將在年底發(fā)布首款助眠產(chǎn)品，該設(shè)備可實(shí)時(shí)采集腦電活動(dòng)，并通過實(shí)時(shí)腦電信號(hào)生成用戶個(gè)性化的神經(jīng)調(diào)控信號(hào)，實(shí)現(xiàn)意識(shí)狀態(tài)調(diào)節(jié)從而輔助入睡。這款設(shè)備具備可量產(chǎn)和醫(yī)院適配能力，將成為公司商業(yè)化突破的第一款產(chǎn)品。
除睡眠干預(yù)外，巖思類腦還在探索非侵入式腦電的疾病篩查、意念智能家居等商業(yè)化方向。前述實(shí)驗(yàn)中展示的“腦控游戲”操作，受試者可用腦信號(hào)完成打怪等任務(wù)，已可實(shí)現(xiàn)較高的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。