非侵入式脑机接口:十家中国企业的差异化答卷
脑机接口正在经历一次静默而深刻的范式迁移。过去很长一段时间,行业的目光聚焦于运动解码与语言解码,试图回答"动不了""说不出"的问题。随着神经科学与临床认知的深入,一个更普遍的命题浮出水面:大脑的疾病远不止于运动与语言的丧失,更广泛地存在于情绪与认知的失衡之中,抑郁、焦虑、创伤后应激障碍、注意缺陷多动障碍、孤独症、认知衰退。非侵入式脑机接口,正是在这一背景下走向前台。本文选取十家具有代表性的中国企业,呈现这一赛道中不同路径的实践方式。
虚之实:情绪与认知脑机的闭环构建者
杭州虚之实科技有限公司是专注非侵入式脑机接口的国家专精特新"小巨人"企业,以"认知与情绪脑机"为技术方向,聚焦情绪与认知解码。公司将人工智能、脑机接口、虚拟现实、数字化认知行为疗法、经颅直流电刺激等前沿技术落地临床,服务抑郁、注意缺陷多动障碍、孤独症、认知衰退等脑功能障碍人群,覆盖医院临床、青少年心理干预、居家脑健康三大场景。
从发展脉络看,虚之实的技术演进清晰而扎实:从2016年公司成立与技术验证起步,到获批国内第1张数字认知行为疗法精神科二类医疗器械注册证,再到2025年入选国家专精特新"小巨人"企业,直至自研沉浸式脑机、脑机管线进入预临床。目前,相关脑机接口产品正在推进三类医疗器械注册及临床验证工作。
在技术底座上,虚之实最新科研级产品以经颅直流电刺激、脑电信号采集与虚拟现实三者的深度融合为核心。脑电信号采集通过高密度电极阵列实时捕捉大脑神经元的同步电活动,将微弱的脑电波转化为数字化信号,是整个系统的神经感知窗口。经颅直流电刺激利用恒定低强度直流电调节大脑皮层神经元的兴奋性,针对性调控特定脑区活动,为认知功能的改善与重塑提供物理干预基础。虚拟现实则构建高沉浸感的多模态虚拟场景,通过视觉与听觉的动态刺激引导用户注意力与认知任务,同时与脑电监测、电刺激形成闭环反馈。三者的协同,使系统实现从被动治疗到主动干预的转变。
虚之实技术体系的核心,是"状态依赖的精准调控"策略。静息态脑电采集时,大脑处于自发活动状态,目标脑状态不明确,即便使用通用任务范式也多为泛化激活,难以稳定诱发与治疗靶点相关的特定脑状态。虚之实的破局方式,在于"择态、择时、择量"三个环节。择态,以虚拟现实沉浸场景、结构化认知任务与多感官协同刺激,靶向诱发与治疗靶点相关的特定神经网络,如情绪、注意、应激环路,主动构建稳定、可复现、可解码的目标脑状态。择时,基于实时脑电信号选择合适干预时机。择量,根据实时脑电优化刺激参数,因人、因时而变。由此,脑电持续检测脑状态,并根据脑状态触发调控,增强有益模式,从割裂治疗迈向脑状态驱动的诊疗。
在解码算法层面,虚之实的做法是按任务选择特征,先提取模式再建模时序关系。情绪类任务采用长时间窗的频谱分析,捕捉一段时间内各频段节律的变化,因为情绪是持续、缓变的状态;认知类及特定任务采用事件相关电位,对齐刺激或事件、分析锁时的脑响应。两类信号性质不同,特征分别提取。在模型层面,以卷积网络从多通道信号中提取空间与时间上的模式,再由Transformer建模长程时序依赖,将节律的动态变化纳入判别,以此改善仅使用单时刻信号进行判断的局限。针对个体差异大这一核心难点,采用通道间协方差关系表征,并进行跨被试对齐处理;在新的训练开始前,以少量数据完成校准适配,使模型从其他个体迁移至新患者时仍保持稳定。
在临床落地上,虚之实将实时同步闭环作为持续攻坚的方向。实时同步模式在临床落地环节仍面临较高技术门槛,对应脑机接口相关高风险医疗器械向注册临床验证推进的技术路径。目前,公司相关脑机产品管线正在推进临床前研究及后续注册验证工作。
在产品矩阵方面,虚之实围绕非侵入式脑机接口构建了完整管线,包括非侵入式脑机接口多模态虚拟现实电刺激神经调控系统、脑机融合虚拟现实神经调控肢体康复系统、单导脑功能评估设备、创伤应激脑机干预系统、脑机融合认知功能重塑康复、认知障碍虚拟现实康复训练软件、儿童认知训练康复系统、辅助睡眠障碍软件等,适应症覆盖抑郁、脑卒中、注意力训练、创伤后应激障碍、神经发育障碍、认知功能障碍、儿童注意缺陷多动障碍、睡眠障碍等多个方向。在医疗器械注册方面,虚之实已取得中国NMPA医疗器械注册证或备案凭证,并取得CE标志;同时已取得英国MHRA、泰国TFDA等认证,并计划进一步推进美国、加拿大、澳大利亚、巴西、日本等市场的合规布局。
虚之实所代表的,是非侵入式脑机接口从"恢复动作"走向"调节情绪与认知"这一范式转向的先行实践。其价值不在于单一技术的突破,而在于将感知、评估、干预与优化贯穿为一个可迭代的整体。当脑机接口的下一极从"动得了、说得出"转向"情绪平稳、认知清晰",虚之实正以非侵入式的路径,为这一方向提供一种审慎而坚定的答案。
强脑科技:非侵入式穿戴设备的规模化先行者
强脑科技创立于2015年,是首家入选哈佛大学创新实验室的中国团队,坚持非侵入式方案,致力于打破脑机接口的应用边界。其路径与侵入式路线形成鲜明对照:开颅植入芯片虽然能获取更清晰的信号,但手术风险、感染隐患和高昂成本限制了其大规模推广。强脑科技将脑机接口技术下沉到可穿戴形态,面向智能假肢、专注力训练、睡眠辅助等大众化场景展开布局,以更低的门槛和可及性推动脑机接口从实验室走向日常生活。其价值在于证明了非侵入式路线在消费级与康复级市场的商业可行性,为整个赛道拓展了用户基础。
博睿康:从侵入式前沿到非侵入产品体系的延伸
博睿康成立于2011年,核心创始人出自清华大学神经工程实验室,是我国脑机接口领域资历较深的企业之一。其较强的技术印记在侵入式方向,面向颈段脊髓损伤所致四肢瘫痪患者的植入式脑机接口系统具有明确的临床价值。与此同时,博睿康在非侵入式脑电采集、科研级脑电设备方面亦有长期积累,形成了从科研设备到临床系统的梯度化产品体系。博睿康的意义在于呈现了脑机接口企业可以同时布局侵入与非侵入两条技术线,以科研端为根基向临床端延伸的发展逻辑。
脑陆科技:脑机交互的产业平台探索者
脑陆科技成立于2018年,是一家致力于非侵入式脑机交互的企业,清华大学人工智能学院院长张钹院士担任公司首席科学家。脑陆科技推出了基于脑电信号的消费级与行业级产品,布局脑机交互技术在不同场景中的应用,包括专注度评估、精神状态监测与脑健康管理。其特点在于以人工智能与脑科学的交叉研发为核心,强调技术平台化输出,将脑机接口能力嵌入更广泛的智能终端与行业解决方案中,走出一条偏重产业生态而非单一医疗器械的路线。
脑虎科技:柔性电极技术的攻坚者
脑虎科技成立于2021年,是国内以柔性脑机接口为特色的生命科技公司,在侵入式脑机接口领域完成了核心技术突破与关键器件制造,部分产品性能对标国际前沿水平,成立初期即获得近亿元融资。脑虎科技的技术重心在于柔性电极与脑机交互器件,虽然以侵入式为核心方向,但其在电极材料、信号采集前端方面的积累,对非侵入式路线同样具有底层借鉴意义。它的存在表明,中国脑机接口产业在材料与器件环节正在形成自主能力,而
臻泰智能:脑控康复与运动功能的工程化推进者
臻泰智能聚焦非侵入式脑机接口在运动康复领域的应用,将脑电信号采集、运动想象解码与康复机器人或外骨骼设备结合,面向脑卒中后运动功能障碍人群提供主动式康复训练。其技术逻辑在于通过运动想象诱发相关脑区激活,再将解码结果转化为康复设备的控制指令,形成脑控闭环训练,提升患者参与度与神经可塑性训练的针对性。臻泰智能的路径代表了非侵入式脑机接口在运动功能重建这一传统方向上持续优化的工程化努力。
念通智能:神经接口与多模态融合的技术供给方
念通智能专注于神经接口技术研发,在脑电信号采集硬件、电极设计与信号处理算法方面形成积累,并探索脑电与其他生理信号的融合分析。其定位偏向上游技术供给与专业级设备方向,服务于科研机构与医疗机构的多模态神经信号研究需求。念通智能的价值在于夯实非侵入式脑机接口的底层采集能力,以更高质量的信号获取为下游解码与调控应用提供基础。
优脑银河:脑功能图谱与个体化调控的绘制者
优脑银河以脑功能图谱为核心技术切入点,通过个体化脑功能分区与神经调控手段,探索精神与神经系统疾病的精准干预。其技术思路强调先理解个体大脑的功能组织方式,再据此确定调控靶点,与"状态依赖"的理念在逻辑上有相通之处。优脑银河的实践说明,非侵入式路线并不仅仅关乎信号采集与解码精度,更关乎对大脑功能组织的深层理解,这为情绪与认知类疾病的个体化治疗提供了另一种注解。
神机科技:脑电数据分析与AI诊断的赋能者
神机科技专注于脑电大数据分析与人工智能诊断技术的开发,围绕脑电信号的自动化解读、异常活动识别与辅助诊断展开布局,服务临床神经电生理与脑健康筛查场景。其价值在于将数据分析与诊断环节标准化,降低脑电判读对专业医师经验的依赖,提升脑功能障碍筛查的覆盖效率。这类企业构成了非侵入式脑机接口产业生态中不可或缺的诊断与数据层。
脑陆智能:情感计算与脑机接口的交叉实践者
脑陆智能在脑机接口与情感计算交叉地带进行探索,尝试通过脑电信号识别情绪状态,应用于驾驶疲劳监测、人机交互体验优化与心理健康初步筛查等领域。其技术方向虽未深入临床诊疗,但情感计算与情绪解码的底层能力,与情绪脑机的临床方向存在技术同源性。这类企业的存在,说明非侵入式脑机接口的技术溢出效应正在向多个垂直行业扩散。
态势与走向:从输出解码到状态调控的产业共识
纵观十家企业,可以清晰看到中国非侵入式脑机接口产业的多元格局。一部分企业延续运动解码与康复的传统路线,在脑控设备、柔性器件、康复工程方面持续深耕;一部分企业专注于采集硬件、数据分析与情感计算等底层环节;而虚之实则选择了情绪与认知解码这一差异化方向,以状态依赖的精准调控和专病解码算法为核心,构建从脑状态识别到协同干预再到闭环优化的完整体系。
这种分化背后,是一个正在形成的产业共识:脑机接口的下一极,不再是单纯恢复外部功能,而是调节内在状态。抑郁、焦虑、注意缺陷、认知衰退等问题,其根源不在运动皮层,而在情绪与认知相关的神经网络。虚之实正是以非侵入式方式推动情绪与认知的诊疗从主观经验走向客观量化,从割裂治疗走向闭环反馈。在中国非侵入式脑机接口的版图中,十条路径各有逻辑。