2023年上半年對埃隆·馬斯克而言，可以說是喜憂參半。

四月馬斯克的星艦進行了歷史性的首次試飛。雖然飛船在發(fā)射大約4分鐘后爆炸，但讓星艦和超重型火箭的組合體離開發(fā)射臺就已是一個巨大的成功。而在此前的三月，據(jù)路透社報道，由馬斯克創(chuàng)立的腦機接口公司Neuralink有關(guān)Link腦芯片的臨床試驗申請已被FDA拒絕。

相比于Neuralink在FDA處受挫，同樣是開發(fā)腦機接口（BCI）的Cognixion則是在五月獲得了FDA的突破性醫(yī)療器械認定。這將簡化其旗艦產(chǎn)品Cognixion ONE?Axon（以下簡稱Axon）的開發(fā)和驗證過程，并且FDA審查人員也將優(yōu)先向Cognixion提供互動反饋以加快Axon的上市速度。

Cognixion ONE?Axon

圖源：Cognixion官網(wǎng)

腦機接口，即大腦與機器相連的接口，它在大腦與外部設(shè)備之間建立了一個能夠直接傳送信號的通路，從而實現(xiàn)腦與設(shè)備的信息交換。腦機接口的風早在1970年代就已經(jīng)吹起，自2004年以來已進入應(yīng)用試驗階段，許多理論成果逐漸向商業(yè)化落地。

腦機接口技術(shù)應(yīng)用試驗階段

圖源：蛋殼研究院《2022年腦機接口行業(yè)研究報告》

Cognixion 2017年于美國創(chuàng)立。據(jù)Crunchbase官網(wǎng)數(shù)據(jù)，成立不足五年的Cognixion目前共獲四輪融資，總金額為1480萬美元。這相較于Neuralink在2021年獲得2.05億美元的C輪融資而言，Cognixion的數(shù)字顯得并不亮眼。

Cognixion融資歷史

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據(jù)蛋殼研究院《2022年腦機接口行業(yè)研究報告》顯示，2020年全球腦機接口的市場規(guī)模達到14.6億美元，預(yù)計到2027年市場規(guī)模達36億美元，年復(fù)合增長率約為14%。面對未來近40億美元的市場規(guī)模，Cognixion有何獨特優(yōu)勢能獲得FDA的青睞并在未來滿足用戶及市場的期待？

重量僅占體重2.1%—2.3%的大腦是已知宇宙中最復(fù)雜的物體，100億個神經(jīng)元承擔了人類感知、思考、情感和行動等各種復(fù)雜的活動，而這些活動產(chǎn)生的電信號被稱為腦電波。

腦電波可以分為α波、β波、θ波、δ波等不同頻率的波，可通過腦電圖（EEG）等方式來測量。而腦機接口技術(shù)旨在通過在人腦神經(jīng)與外部設(shè)備間建立直接連接的通路，來實現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)和外部設(shè)備之間的信息交互與功能整合。

腦機接口的技術(shù)難點在于檢測大腦電信號的接口電極以及分析算法。FDA拒絕Neuralink的臨床試驗申請的關(guān)鍵點就在于Neuralink的接口為侵入式，需要削切一塊頭骨。而Axon則采用的是可穿戴式無創(chuàng)腦機接口。

Axon無創(chuàng)腦機接口

圖源：Cognixion官網(wǎng)

Axon的外形酷似普通的AR眼鏡，但Axon不需要用線連接任何電源和外接設(shè)備。Axon通過位于視覺皮層部位（后腦勺）的6個EEG傳感器頻道組成的腦機接口來檢測腦電波。該接口為視覺誘發(fā)電位（VEP）可以檢測到大腦對視覺刺激的反應(yīng)，接著運用AI算法去識別分析腦信號，以此來實現(xiàn)有溝通障礙的用戶與外界的實時交互。

Axon非侵入式腦機接口

圖源：Cognixion官網(wǎng)

Axon利用藍牙低功耗無線技術(shù)——BLE8，實時進行短距離、低成本的大腦生物信號流傳輸。此外，這六個接口為一次性耗材，可隨時更換，并且接口位置和安裝帶均可調(diào)節(jié)，適用于任何頭型的用戶，也不需要額外的剃發(fā)或是借助凝膠就能監(jiān)測到佩戴者腦電波。

Axon的另一技術(shù)創(chuàng)新亮點在于設(shè)備前部的AR界面。Axon不是普通的AR盒子，而是利用AR界面的交互設(shè)計來幫助腦機接口進行溝通輔助方案的簡化和升級。

Axon的AR界面為雙向屏顯，即用戶和交流者都能同時看見屏幕內(nèi)容。區(qū)別于傳統(tǒng)AR設(shè)備的是，Axon能保證有溝通障礙的殘障人士可與交流者的眼神交流，并不會遮擋用戶眼睛。用戶也無需使用其他按鈕，可以通過“眼動追蹤反饋”控制眼前的AR圖像，完成整個通信。

Cognixion ONE?Axon

圖源：Cognixion官網(wǎng)

Axon的AR界面提供了三種可進行上下文預(yù)測的鍵盤選項，分別是QWERTY（常用英語鍵盤）、ABC（字母順序鍵盤）和Linotype（利諾鍵盤）。在Cognixion的使用案例中，晚年中風后喪失語言功能的加拿大古代英語專業(yè)教授Minnell，通過該設(shè)備實現(xiàn)了中風后的第一次古代英語專業(yè)演講。

AxonAR 交互界面

圖源：Cognixion官網(wǎng)

據(jù)Cognixion官方公布的測試視頻顯示，佩戴Axon的用戶可在交流方提出問題后的5—7秒內(nèi)做出回答，并且可以選擇語音播報或是將語音轉(zhuǎn)換為文字顯示在鏡面上，以此來滿足溝通障礙患者不用的需求。

亞馬遜作為Cognixion的投資方，已通過授權(quán)將亞馬遜語音助手Alexa深度集成到了Axon系統(tǒng)內(nèi)。用戶可通過Alexa訪問智能家居、音樂、游戲等，同時內(nèi)置的4G LTE網(wǎng)絡(luò)，還可滿足用戶不同場景的使用需求。

據(jù)Cognixion創(chuàng)始人Andreas Forsland介紹，Cognixion現(xiàn)已覆蓋美國所有保險。Axon作為一款利用AI技術(shù)的AR設(shè)備，它幫助患有嚴重運動障礙的人更有效地與外界進行溝通和互動，如霍金所患的肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）、運動神經(jīng)元?。∕ND）以及創(chuàng)傷和腦癱導(dǎo)致嚴重的運動障礙等后天性疾病。

Cognixion曾于2019年在Apple的AppStore上架了一款名為Speakprose的APP。如今Speakprose已迭代至3.0，作為一款增強和替代溝通的AAC軟件，它的設(shè)計出發(fā)點與Axon相同，也是幫助患有語言和運動障礙的人群更快速、更自然地與外界溝通。

當Speakprose下載安裝到iPad后，用戶無需手動操作，可通過凝視和面部追蹤的方式來操控iPad。在AI技術(shù)預(yù)測文本的幫助下，用戶可以打字組成句子來提問或發(fā)表評論，并且按鍵可以按照用戶使用頻率分組排列。用戶也可以選擇使用內(nèi)置語音讀出這句話，完成實時溝通。

Speakprose3

圖源：Cognixion官網(wǎng)

Speakprose 3也同樣集成了語音助手Alexa。軟件訂閱者可通過與Alexa交流，控制家中的智能設(shè)備，實現(xiàn)獨立購物等行為。該應(yīng)用也將繼續(xù)利用AI的機器自我學(xué)習技術(shù)在未來覆蓋更多功能。Speakprose在2019年首次上架AppStore后便吸引了來自70多個國家的近千名用戶下載使用。

對許多人來說，僅僅能夠說“是”或“否”就足以改變他們的生活。因此，相較于Axon未來獲得FDA批準上市后可預(yù)見的“高價”，Speakprose 3則顯得平易近人許多。據(jù)Cognixion官網(wǎng)介紹，Speakprose 3的每月訂閱價格僅需9.99美元，并且首月可免費試用，用戶在試用滿意后購買終身使用權(quán)也僅需149.99美元。

Speakprose 3收費標準

圖源：Cognixion官網(wǎng)

溝通是人類最為珍貴的能力之一。而腦機接口可以為不會說、不會寫、不會動的疾病患者、殘障人士提供與外部世界通信和控制的方式。

麥肯錫曾預(yù)測未來10到20年，全球腦機接口產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生700億-2000億美元的經(jīng)濟價值。對此，中國、美國、歐盟、日本、韓國等多國政府、科研機構(gòu)和企業(yè)都已加速布局腦機接口，搶占全球腦科學(xué)戰(zhàn)略高地。

據(jù)PatSnap數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計顯示，BCI領(lǐng)域的研究成果目前主要集中在美國和中國。美國除了Cognixion和Neuralink外，比爾·蓋茨支持的血管內(nèi)腦機接口公司Synchron于今年1月宣布其已在FDA批準的臨床研究中證實了其侵入式腦機接口的安全性。

BCI領(lǐng)域研究

圖源：PatSnap官網(wǎng)

我國腦機接口相關(guān)研究始于20世紀90年代末，雖然相較于美國起步較晚，但目前中國也躋身國際領(lǐng)先行列。據(jù)動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫數(shù)據(jù)，目前中國BCI科研主體呈現(xiàn)多元化趨勢，高校和科研院所成立的各類研究機構(gòu)占比較大。

在2018年世界機器人大賽—BCI腦控類的腦控打字比賽項目中，清華大學(xué)創(chuàng)建的基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位（SSVEP）的腦機接口新范式被世界所廣泛知曉，現(xiàn)已成為無創(chuàng)腦機接口三種主要范式之一。此外，近日由南開大學(xué)段峰教授團隊牽頭的全球首例非人靈長類動物介入式腦機接口試驗在北京取得成功，該試驗在猴腦內(nèi)實現(xiàn)了侵入式腦機接口腦控機械臂。

試驗通過介入式腦機接口實現(xiàn)動物主動控制機械臂

圖源：天津發(fā)布

相較于Neuralink削切頭骨造成多只試驗猴死亡的侵入式腦機接口。南開大學(xué)段峰教授團隊通過介入手術(shù)將腦電傳感器貼附在猴腦血管壁上，因此無需開顱即可采集到腦電信號，相較于侵入式和非侵入式腦機接口，該技術(shù)兼顧了安全性、識別穩(wěn)定性。

據(jù)蛋殼研究院《報告》指出，BCI將成為下一個突破性技術(shù)時代的一部分。在腦機接口技術(shù)領(lǐng)域，未來腦機接口的發(fā)展按照信息傳輸方向分類，將從經(jīng)典的腦機接口逐漸演變?yōu)槟X機交互最后到腦機智能的模式。

五月的第三個星期日是中國助殘日，而腦機接口歷經(jīng)近50年發(fā)展，這期間實現(xiàn)了許多科學(xué)想象，造福了許多神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病的患者。雖然目前仍有許多技術(shù)有待突破，但可以肯定的是，連接人腦與電腦的步伐正在越來越快。