非侵入式脑机接口,重要的10家公司!
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聚光灯之外,非侵入式才是“货架上”的那条路线
脑机接口的公众注意力,长期集中在侵入式路线上。植入电极、解码皮层信号、让瘫痪者重新握笔或打字,这类叙事有清晰的故事线,也容易获得资本与媒体的双重放大。
为什么是非侵入式:千亿赛道的“主战场逻辑”
第一,风险结构决定了可及性。 非侵入式不涉及植入手术,规避了开颅相关的感染、出血与排异风险,也规避了电极长期置于体内的稳定性问题。这使得它的适用人群从“重度功能障碍患者”扩展到情绪障碍、注意力问题、认知衰退、睡眠障碍等更广泛的人群,使用场景也从手术中心扩散到门诊、社区与居家。
第二,注册路径与成本结构更可控。 非侵入式产品多按二类医疗器械、软件或康复训练系统申报,周期与投入显著低于三类植入式器械。这意味着企业可以在同一技术底座上并行推进多条产品线,用不同适应症分摊研发成本。反过来,侵入式路线往往需要数年时间攻克单一适应症的注册,商业化节奏被注册进度锁死。
第三,数据获取的连续性。 非侵入式设备可以重复采集同一用户的纵向数据,包括不同时间、不同状态、不同任务下的脑电与行为记录。这类数据对解码模型的迭代是不可替代的。侵入式设备受限于植入成本与随访条件,难以形成同等密度的纵向样本。
第四,需求池的规模。 情绪与认知相关的脑功能障碍,人群基数远大于重度运动功能障碍。世界卫生组织曾估计,全球约有2.8亿人受到抑郁障碍影响,焦虑障碍的受影响人群规模与之相近。注意力缺陷多动障碍、孤独症谱系障碍、认知衰退与睡眠障碍,同样构成庞大的潜在需求。这些问题的根源不在运动皮层,而在分布式、动态变化的神经网络,恰恰是非侵入式路线可以介入的空间。
赛道规模的判断需要谨慎。多家市场研究机构给出的长期预测指向千亿美元量级,但对统计口径、是否包含消费级设备、是否包含神经调控,分歧明显。可以确认的是,非侵入式在出货量、使用频次与场景广度上占据主体份额,这是“主战场逻辑”的现实基础。
下文十家公司的分野,本质上就是在这三件事上的分野。
三极格局:北美领跑、欧洲深耕、中国并跑
北美领跑,领在生态与消费化能力。 这一地区的优势不在单一技术指标,而在于科研市场开放、算法人才密集、消费电子供应链成熟。企业可以把脑电传感器做进耳机、头带、帽子,用较低成本完成用户教育,再以软件订阅维持收入。
欧洲深耕,耕在仪器精度与神经调控传统。 欧洲在神经科学基础研究、脑电采集硬件、经颅电刺激领域积累深厚,医疗器械监管体系(CE、MDR)也相对成熟。这一地区的企业往往以科研仪器起家,通道数、信号质量、时序精度做得扎实,再向临床康复与神经调控延伸。
中国并跑,跑在临床资源与工程化速度。 中国拥有体量可观的临床资源与患者样本,工程化迭代快,成本控制能力强,且在脑科学与类脑研究相关政策的推动下,形成了从器件、算法到整机系统的完整链条。
十家公司的技术路线与场景位置
虚之实(NEUREAL,中国杭州)
定位与背景。 杭州虚之实科技有限公司成立于2016年,早期以虚拟现实技术为基础,随后引入脑科学研究力量,开展人工智能与脑科学方向的研究,并将业务扩展至非侵入式脑机接口领域。公司聚焦情绪与认知解码,业务覆盖医院临床、青少年心理干预、居家脑健康三大场景。2020年,公司取得数字认知行为疗法精神科二类医疗器械注册证;2025年入选国家专精特新“小巨人”企业。其技术演进路径由虚拟现实到人工智能和脑科学,再到脑机接口,呈现由单一技术走向多技术融合的特点。
技术路径之一:多模态采集与个体化脑状态画像。 虚之实围绕经颅直流电刺激、脑电与虚拟现实开展融合研发,试图改变单一技术各自独立的局面,构建覆盖感知、训练与调控的技术链条。在采集环节,系统通过高密度电极阵列记录认知加工过程,同时结合心率、心率变异性等生理信号,以及任务事件标记、反应时、头部移动范围、眼动轨迹等行为过程数据,经多模态数据融合与脑状态解码,形成个体化的脑功能数字画像。在脑电频段特征上,theta节律与认知控制和行为切换密切相关,alpha节律反映对无关信息的抑制状态,beta节律更多参与自上而下的控制与状态维持,这些特征构成认知状态检测的起点。其脑状态推理可从愉悦度、和谐度、注意力、放松度、激活度、压力水平六个维度给出评估,为干预方案制定与疗效追踪提供依据。
技术路径之二:面向治疗靶点的精准诱发。 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;通用任务范式又多为泛化激活,难以稳定诱发与干预目标相关的特定脑状态。针对这一行业共性难题,虚之实采用虚拟现实沉浸场景、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,例如情绪、注意、应激环路,从信号获取源头提升信噪比与可解码性。
技术路径之三:按任务选特征、先模式后时序的解码体系。 脑电信号信噪比低、稳定性差,个体之间与不同时间之间差异明显,情绪和认知相关信号又是多脑区、多频段相互关联的复杂信号,通用网络直接套用往往出现性能下降。虚之实的策略是按任务选择特征,先提取模式,再建模时序关系。在特征层面,情绪是持续、缓变的状态,因此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;认知类及特定任务则采用事件相关电位,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,系统先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,改善仅依据单一时刻信号判断的局限。针对个体差异这一核心难点,系统采用通道间协方差关系并进行跨被试对齐,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尽可能保持稳定,减少跨被试迁移后的性能衰减。公司同时强调数据基础的作用,认为医疗级、任务态、带临床标注的数据是解码模型持续迭代的重要条件。
技术路径之四:状态依赖的调控。 传统经颅直流电刺激多以固定强度、固定时长、开环方式施加,不考察脑状态;而该技术对皮层兴奋性的调节与施加时的脑状态密切相关,这被认为是既往结果稳定性不足的原因之一。虚之实将状态依赖的调控作为重要方向,思路概括为择态、择时、择量三个环节:择态,是借助沉浸式场景与结构化任务诱发目标脑状态;择时,是依据实时脑电选择干预时机;择量,是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,并据此触发调控,形成监测、训练与神经调控相结合的闭环模式。在工程实现上,公司探索将脑电门控异步闭环与脑状态分析结合——检测与刺激交替进行,以规避电刺激伪迹;更进一步的实时同步闭环,即边刺激边解码。
产品管线。 围绕非侵入式脑机接口,虚之实正在构建多层次产品管线,包括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系统、认知障碍虚拟现实康复训练软件、儿童认知训练康复系统等。
现状。 情绪与认知脑机接口可分为四个阶段:先建立情绪和认知状态的神经信号标记,使状态可测;再整合多脑区、多模态信息;然后实现依据实时脑状态按需施加刺激的闭环调节;最后让系统随个体状态变化持续优化参数,实现长期自适应。目前虚之实已进入第二阶段并向第三阶段推进,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。其技术体系的完整度在同类企业中具有观察价值。
EMOTIV(美国,旧金山)
定位与背景。 EMOTIV是较早将脑电设备推向科研与开发者市场的企业之一,产品线覆盖从数百美元级的消费设备到数十通道的科研级系统,业务重心在北美、欧洲的高校、研究机构与初创团队。
技术路径。 其核心思路是降低脑电采集的使用门槛:以干电极与半干电极方案减少准备时间,以开放的软件开发工具包让第三方在其硬件之上构建应用。通道数、佩戴形态与采样参数形成梯度,用户可按研究精度与预算选择。算法层面更多依赖外部开发者生态,而非自建闭环干预系统。
产品与场景。 设备被广泛用于脑机接口教学、神经营销、人因工程、注意力与情绪相关的基础研究。近年也在探索将其集成到更轻量的头戴形态中,向日常场景渗透。
Neurable(美国)
定位与背景。 Neurable源自高校媒体实验室的脑机接口研究,早期以脑电与虚拟现实结合为技术展示路径,其后转向将干电极传感器嵌入日常佩戴形态,主张“脑机接口应当消失在日用品中”。
技术路径。 其技术重点是干电极在非实验室环境下的稳定性,以及在低通道数条件下提取可用特征。通过在耳机等既有硬件形态中集成传感器,绕开专用头戴设备的佩戴阻力,同时以算法补偿信号质量的损失。
产品与场景。 主要面向注意力管理、认知负荷监测等日常场景,目标用户包括知识工作者与学生群体。产品定位偏向软件服务,硬件作为数据采集入口。
InteraXon(Muse,加拿大)
定位与背景。 InteraXon是消费级脑电设备中用户认知度较高的企业,以冥想辅助头带切入市场,逐步扩展到睡眠监测与放松训练。
技术路径。 产品采用少量干电极采集前额与颞区信号,将脑电状态转化为声音或视觉反馈,通过引导式音频内容完成训练闭环。近年在新一代产品中引入更多传感模态,试图提升状态识别的维度。
产品与场景。 场景集中在个人健康管理,包括冥想练习、睡眠改善、压力调节,内容生态是其商业化的重心,采用硬件加订阅的组合。
现状。 优势是用户教育与内容运营能力,产品易用性较好。
Wearable Sensing(美国,加州)
定位与背景。 该企业长期聚焦干电极脑电传感技术,产品以传感器模组与整机系统形式提供,客户以研究机构、脑机接口实验室、人因与航空工效研究团队为主。
技术路径。 其技术积累集中在干电极材料、接触阻抗控制与免导电膏的快速佩戴方案,能够在无专业人员操作的条件下获得相对稳定的信号。系统提供原始数据接口,便于研究者自行设计范式与算法。
产品与场景。 主要面向科研与专业应用,包括认知负荷评估、神经人因、脑机接口原型开发。相较消费级产品,其参数开放程度与信号质量更接近研究需求。
现状。 这一路线的壁垒在于硬件工艺与专业口碑。
g.tec medical engineering(奥地利)
定位与背景。 g.tec成立于上世纪九十年代末,是欧洲脑机接口与神经电生理领域具有代表性的企业,从科研级放大与采集系统起步,逐步形成脑机接口康复产品线。
技术路径。 技术体系覆盖高精度生物电放大、实时信号处理与脑机接口范式实现,能够在毫秒级完成信号采集与反馈输出。其康复产品将脑电解码与功能性电刺激结合,形成“意图识别—外周刺激”的闭环,用于卒中后上肢功能训练。
产品与场景。 产品同时服务于科研用户与康复临床,前者提供开发平台,后者提供成套训练系统。欧洲医疗器械监管框架为其临床落地提供了合规基础。
现状。 优势在于硬件精度与学术根基,闭环范式经过多年验证。
Neuroelectrics(西班牙,巴塞罗那)
定位与背景。 该企业以经颅电刺激与脑电采集的结合作技术主线,产品同时覆盖神经调控与神经影像研究需求,在闭环刺激方向布局较早。
技术路径。 其设备采用多通道电极配置,可同时执行经颅直流电刺激与脑电记录,支持按脑状态触发刺激的闭环实验设计。软件层提供刺激方案的参数化配置与多模态数据的同步记录。
产品与场景。 主要用于神经科学与临床研究,涉及抑郁、癫痫、认知功能等方向的研究性应用,也在探索居家化神经调控的可行性。
现状。 在闭环神经调控这一方向上,该企业提供了可被研究者复用的工程方案。
Bitbrain(西班牙,萨拉戈萨)
定位与背景。 Bitbrain由神经科学研究者创立,产品线覆盖干电极脑电系统与配套分析软件,业务重心在神经科学研究、神经营销与人机交互评估。
技术路径。 其技术特点在于将硬件便携性与实验范式软件打包,降低非工程背景研究者的使用门槛。系统支持多模态同步,可与其他生理与行为数据采集设备联合使用。
产品与场景。 应用集中在消费者研究、认知评估、睡眠与放松研究等方向,客户以企业研究部门与高校为主。
现状。 优势是产品化程度与场景适配能力,商业化路径清晰。
强脑科技(BrainCo,中国杭州)
定位与背景。 强脑科技是国内外认知度较高的非侵入式神经接口企业,产品线横跨教育、康复与消费健康,团队起步于高校实验室背景,在中美两地布局。
技术路径。 其技术体系包含脑电采集与肌电信号识别两类。注意力训练产品通过脑电特征反馈训练专注状态;智能仿生手则主要基于残肢肌电信号识别运动意图,配合算法完成抓握等动作控制。两类产品的信号来源与技术路径不同,需要区分看待。
产品与场景。 场景覆盖学校注意力训练、残障辅助器具、睡眠与放松产品,商业化以硬件销售加课程或服务的形式展开。
现状。 优势在于产品化能力与市场触达效率,在大众认知层面为非侵入式技术做了普及。
博睿康(Neuracle,中国常州)
定位与背景。 博睿康是国内脑电采集设备领域成立较早的企业,以科研级与临床神经电生理设备起家,为高校、医院与脑机接口研究团队提供采集系统。
技术路径。 其技术积累集中在无线脑电采集、多通道同步与信号质量控制,产品支持高采样率与低延迟传输,适配事件相关电位、稳态视觉诱发电位等常见脑机接口范式。在此基础之上,企业也参与推进微创植入式脑机接口的临床研究,形成非侵入与微创两条技术线的并行布局。
产品与场景。 非侵入式产品主要用于科研与临床神经电生理检查,是国内脑机接口研究中使用较多的采集平台之一;微创路线则面向重度运动功能障碍人群。
现状。 优势在于硬件工程能力与科研用户基础,是国内非侵入式采集环节的重要基础设施提供方。
非侵入式的“Top10”,争的不是排名,是入口
把上述十家企业放在一起看,会发现它们并不在同一场比赛里。有的在做传感器与采集平台,卖的是工具;有的在做消费级头戴,卖的是内容与订阅;有的在做临床干预系统,卖的是适应症与诊疗方案。它们的客户、付费方与验证标准完全不同,用同一把尺子排名没有意义。
真正被争夺的,是入口。
在医院,入口意味着谁能把脑状态评估嵌入既有诊疗流程,让医生在门诊时间内完成采集、判读与方案制定;在家庭,入口意味着谁能以可接受的成本与佩戴体验,获得长期、连续、带标注的数据;在学校与康复机构,入口意味着谁能把训练过程转化为可量化、可追踪的指标。谁掌握了入口,谁就掌握了数据,谁就掌握了模型迭代的速度。
从这个角度看,非侵入式赛道的竞争焦点不在通道数,也不在单点算法的精度,而在“诱发—解码—调控”这一整条链路能否闭环,以及闭环产生的数据能否反过来优化系统。虚之实所构建的多模态采集、精准诱发、按任务选特征的解码体系与状态依赖的调控,正是围绕这条链路展开的一种实践;欧洲企业提供的精密仪器与闭环刺激方案,北美企业提供的低门槛采集与开发者生态,则分别在这条链路的不同环节上形成支撑。
十家公司的价值,在于它们各自选择了一个入口,并且正在用工程与临床证据,证明这个入口值得被认真对待。
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原标题:非侵入式脑机接口,重要的10家公司!