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人工智能如何推动神经科技发展?

2020-02-13 16:10
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2020-02-13 16:10 科技行者

神经科技以人类神经系统原理为基础,旨在研究人类大脑这一极为复杂的模型架构。在实际作用方面,神经科技将帮助研究人员了解大脑功能与引发功能障碍的原因,并助力医生治疗各类神经系统疾病。至于具体应用,神经科技目前主要关注增强认知能力、改善睡眠并改善长寿人群的大脑健康等。以此为背景,AI技术的快速发展有望在未来十年内,推动神经科技发展进入快车道。

  • 过去二十年内,神经科技企业获得的投资总额超过190亿美元。

  • 当前,全球拥有超过200家神经科技企业。

  • 美国本土的神经科技企业在数量上占绝对优势。美国为121家,加拿大为14家,英国为13家,瑞士为8家,以色列为7家,法国为6家。

  • 目前,全球有200多家神经科技投资机构。

  • 美国的神经科技投资机构数量同样最多。美国有136家,日本与英国各有10家,加拿大有7家,中国和法国为6家。

  • 2015年,神经科技专利总值为2亿美元。

2020年全球神经科技行业格局概述

>>>脑机接口

神经科技领域最为人熟知的探索方向之一,正是脑机接口(BCI)。脑机接口的基本思路在于接收大脑信号,对信号做出分析,据此将信号转换为命令,而后发送至执行端的输出设备。脑机接口有望帮助患有神经肌肉疾病(例如肌萎缩性侧索硬化症、脑瘫、中风或脊髓操作)的病人逐步恢复功能。随着这项技术的进步,人类最终也许能够将USB接口植入大脑,从而轻松完成脑信号上传。到2024年,全球脑机接口市场总值预计将达到18亿美元。

>>>神经调节

在美国,目前已经有超过15万人使用治疗性脑植入物,主要用于治疗帕金森氏病。神经调节疗法为慢性疾病的治疗带来替代性选项。与传统药物相比,神经调节疗法通常更具针对性、成本低廉且副作用更少。神经调节的核心在于刺激大脑中的特定区域。目前常见的神经调节刺激分为几种类型,且各自拥有不同的特性与用途。这项技术的重要应用之一,在于治疗患者难以忍耐的疼痛,具体方法为刺激大脑内与脊柱及周边神经系统对应的各个部位。到2022年,全球神经调节设备行业总值预计将增长至133亿美元。

神经科技行业框架

>>>深层脑刺激

在临床试验中,研究人员们还开始关注利用深层脑刺激治疗慢性疼痛的潜在可能性。

>>>脊髓刺激

治疗方案主要是将电极放置在人体内的特定脊椎区域附近,这部分区域一直被视为痛常见的产生根源。

全球前200大神经科技企业的技术推广情况

>>>迷走神经刺激

迷走神经刺激能够缓解一部分癫痫与抑郁症疾病。

>>>经颅磁刺激

2018年,全球经颅磁刺激市场的总体规模估计为8.834亿美元。

神经科技企业的地区性分布

>>>用于神经生物标志物检测的AI技术

神经数据极其复杂,因此我们需要更强大的解释方法,并借此从大量作为生物标记物的神经数据中找到准确可靠的信号模式。

以此为基础,研究人员可以将长期置留型神经接口(允许计算机直接与人体之间实现神经数据读取与写入的连接),与经过训练且能够直接从神经数据内评估生物标志物的人工智能系统结合起来。

这一进展甚至可能为研究医学现状、加速神经生物标志物检测,以及探索新一代基于AI的神经医学方法提供新的实现途径。

神经科技研究领域与客户需求

未来可期,让我们拭目以待!

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