2.2023年未来产业创新任务揭榜单位申报材料
附件3 脑机接口揭榜挂帅任务榜单
一、核心基础
(一)非植入式脑机接口芯片
揭榜任务:研发非植入脑机接口核心芯片及配套关键技术,用于记录、传输和处理脑电信号。在微型化设计、应用开发、可靠性设计、工具开发等方面实现突破。
预期目标:到2025年,芯片集成度显著提高,研发集高精度脑电采集、信号处理和无线传输功能于一体的芯片。芯片实现量产,通道密度、通道功耗、输入阻抗、共模抑制比、等效噪声等核心指标达到国际领先,支持多形态无线脑机接口应用系统,支持手机、头显等移动终端的工具开发。
二、重点产品
(二)植入式脑机接口技术与系统
揭榜任务:可自研以下所列若干方向或全部:植入式电极、植入式芯片、植入式神经信号记录系统、基于脑机接口的植入式刺激系统、神经信号解码算法及示范配套应用软件,实现微创、安全、长期、稳定、高精度的神经信号记录和刺激。
预期目标:到2025年,研发植入式电极、芯片、系统和配套关键技术,植入时间、通道数、生物相容性、信号质量等核心指标达到国际领先,植入后电学性能稳定。植入式神经信号记录系统超柔性且高通量,系统鲁棒性高,电极密度大,芯片性能国内领先。系统可长期稳定植入5年以上,在达到有效工作时间后或中途停止使用时可完整取出。基于脑机接口的植入式刺激系统可对脑神经进行闭环调控。可支持智能调控和远程调控,方向性精准刺激、实时性、安全性、抗强磁干扰等核心指标达到国内领先。
(三)无线非植入脑电采集技术与系统
揭榜任务:能记录和分析处理极微弱脑电信号,可支持多模态生理信号的综合分析,在精密制造、解码算法、材料等方面实现突破。
预期目标: 到2025年,系统输入阻抗、共模抑制比、抗噪、同步精度、采样精度、采样率和功耗等核心指标达到国际领先水平。支持实时信号质量分析、高速信息通信,支持视觉、听觉、运动想象等范式的脑信号解码,数据格式兼容常用分析平台。
(四)多模态可穿戴智能技术与系统
揭榜任务:研发可对包括脑信号在内的多模态生理信号进行采集与分析的技术和系统,在脑信号采集基础上,结合体动信号或其他生理信号进行长期监测和分析。
预期目标:到2025年,可穿戴系统实现轻质、小型化、智能化、低功耗,具备信号采集、分析和处理功能,支持无线传输,可控制外设,可支持生物反馈训练等闭环调控,支持模态数量多,多模态信号保持同步。可以检测直立等多种体位信号。生物电信号采样率、数模转换精度、共模抑制比、幅频特性、输入参考噪声、输入阻抗、信噪比、耐极化电压等核心指标达到国内领先水平。
(五)脑电生物反馈式睡眠识别和干预技术与系统
揭榜任务:研发脑电生物反馈式睡眠识别和干预技术,能基于人工智能技术进行“睡眠-心理情绪-生物节律-认知”相关性研究,客观分析睡眠过程中的脑电波活动,评估睡眠深度和睡眠质量,识别睡眠障碍并及时干预。
预期目标:到2025年,产品轻量化、可穿戴且柔性,可在多种场景下长期使用。能实时输出符合国际认可和行业惯用的睡眠周期分期的睡眠时相,睡眠周期分期与PSG人工矫正后结果一致率高。实时检测睡眠特征波的敏感度高。可支持睡眠闭环个性化干预调控,优化睡眠体验。
(六)脑机接口神经损伤运动康复训练技术与系统
揭榜任务:面向神经损伤造成的运动功能障碍,研发用于进行主动式闭环康复训练的技术和系统,以提升大脑神经传导功能重组或代偿,促进肢体运动功能和躯体感觉功能恢复,提升肢体功能康复水平。
预期目标:到2025年,系统支持无线传输和可穿戴,无需外接电源。运动意图解析精准度、脑状态信息实时监测灵敏度和采集灵敏度、辅助运动外设运动自由度等核心指标达到国内领先,受试者感知信息(包括力)可实时记录;可提供多模态反馈,可自定义训练方式、时间和次数。