2014年巴西世界杯开幕式上，在全球超10亿观众的见证下，一名身穿钢铁侠式紧身衣的截瘫青年借助一副“机械战甲”外骨骼装置，用脑电波控制自己的“脚”踢出了第一球。这一瞬间无疑令人惊叹，又无不充满感动。

这一创举性的一幕，于科学技术界而言也具有划时代的意义。这是科技史上首个实现机械外骨骼装置受瘫痪患者大脑活动控制的案例，人脑与机器之间的交互迎来了历史性突破。近年来，伴随神经科学与相关技术的不断发展，人机交互的模式也在不断演进与变化。作为神经科学最前沿的领域，脑机接口成为了当下最新一代的人机交互方式，得到了世界各国的充分重视与布局支持。

脑机接口，全称为brain-computer interfaces。简单来讲，就是将人脑与外界（计算机或其他外部装置）实现连接，进行直接通信。经过过去的研究和探索，如今的脑机接口技术已经走过了最初的科学幻想，逐渐进入了技术爆发阶段，备受行业人士与资本市场的关注。

脑机接口的学术论证和应用实践已有数十年的历史，而人类对脑电的学术探索还要更早。

1924年，德国精神医学家贝格尔发现脑电波，开启人类对脑电的数字化记录。1970年，脑机接口的第一篇论文出现，美国国防高级研究计划局也开始涉足脑机接口领域。2004年，脑机接口从科学论证阶段跨越到了应用实验阶段，代表事件是元老级BCI企业BrainGate实现了用侵入式脑机接口治疗瘫痪患者，而这位瘫痪患者于2014年借助脑机接口与外骨骼在巴西世界杯完成开球。

近几年，国内外均有脑机接口初创公司带着他们的概念产品亮相，其中最具代表性的是马斯克创立的Neuralink。随着神经科学与相关技术的不断突破，脑机接口技术开始进入快速发展的阶段。

非侵入式脑机接口，同时在消费和临床两大场景均有应用，典型的消费级应用包括睡眠监测、抑郁情绪早期监测恢复、压力情绪监测等。临床级应用包括意识监测、意识障碍改善、认知障碍改善、精神疾病失能改善、儿童多动症改善、听觉、视觉、触觉等感觉缺陷的替代。

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而侵入式脑机接口，主要用于临床级应用，具体的临床适应症更偏向于一些难治性脑部疾病比如癫痫、肢体运动障碍等。

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资料来源：华兴资本分析

1）在消费医疗领域的应用示例——情绪评估与干预

对于类似抑郁等情绪，心理治疗界的传统识别方式主要是基于面部表情、肢体动作、语言等维度的综合量表，难以准确定量评估。但是通过脑电信号相位、幅度的识别则可以更加准确监测、评估患者的情绪状态，并针对特殊情绪的脑电信号制定专门的训练任务以调整患者状态，实现精准调控。

2）在严肃医疗领域的应用示例——中枢神经系统（CNS）疾病的治疗

脑机接口在严肃医疗领域中最重要的应用是中枢神经系统疾病的治疗。中枢神经系统疾病目前占据中国居民医疗总花费1/5，高于癌症位居第一。中枢神经系统疾病分为器质性疾病和功能性疾病，这两类均具有庞大的患者人群。

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资料来源：华兴资本分析

其中，器质性疾病是由因外力、脑部缺血或细胞病变等引起的脑组织损伤，典型的包括脑震荡，脑卒中、老年痴呆及脑肿瘤等，脑机接口的治疗方式以改善为主，旨在提高患者的生活质量。而脑部功能性疾病则是由神经功能失调引起，典型的包括癫痫、帕金森、精神分裂、抑郁症、焦虑症、成瘾等，对于这类疾病脑机接口的治疗方式则是以实现治愈为目标。

举例来看，脑机接口帮助脑卒中“失语”瘫痪患者实现沟通自由，实现大脑对外交流途径的重建。另外脑机用于大脑康复刺激的原理也被用于中枢神经系统中的脊髓刺激从而恢复运动功能的应用中。部分瘫痪患者仍保留健全四肢，脑内仍可以进行运动想象，但由于神经损伤，运动指令难以下达到肢体，这时可以通过外部建立神经通路的方式实现运动功能恢复，比如Onward公司就设计了一款脊髓电刺激器，通过靶向刺激脊髓中腿部和躯干运动相关的所有神经，使得瘫痪患者能够迅速恢复独立运动能力。

根据麦肯锡的测算，全球脑机接口医疗应用的潜在市场规模在2030-2040年有望达到400亿-1450亿美元，其中严肃医疗应用潜在规模在150亿-850亿美元，消费医疗应用潜在规模在250亿-600亿美元。

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资料来源：麦肯锡，华兴资本分析

根据华兴医疗投资团队的研究测算，以单台脑机接口设备5万元售价计算（不考虑服务和其他耗材的销售），中国严肃医疗领域脑机接口潜在市场规模超过1000亿，其中脑卒中康复和难治性癫痫是最大的市场，也是目前临床上探索和应用相对成熟的领域。