神經科技以人類神經系統原理為基礎，旨在研究人類大腦這一極為復雜的模型架構。在實際作用方面，神經科技將幫助研究人員了解大腦功能與引發功能障礙的原因，并助力醫生治療各類神經系統疾病。至于具體應用，神經科技目前主要關注增強認知能力、改善睡眠并改善長壽人群的大腦健康等。以此為背景，AI技術的快速發展有望在未來十年內，推動神經科技發展進入快車道。

• 過去二十年內，神經科技企業獲得的投資總額超過190億美元。
• 當前，全球擁有超過200家神經科技企業。
• 美國本土的神經科技企業在數量上占絕對優勢。美國為121家，加拿大為14家，英國為13家，瑞士為8家，以色列為7家，法國為6家。
• 目前，全球有200多家神經科技投資機構。
• 美國的神經科技投資機構數量同樣最多。美國有136家，日本與英國各有10家，加拿大有7家，中國和法國為6家。
• 2015年，神經科技專利總值為2億美元。

2020年全球神經科技行業格局概述 

>>>腦機接口

神經科技領域最為人熟知的探索方向之一，正是腦機接口(BCI)。腦機接口的基本思路在于接收大腦信號，對信號做出分析，據此將信號轉換為命令，而后發送至執行端的輸出設備。腦機接口有望幫助患有神經肌肉疾病(例如肌萎縮性側索硬化癥、腦癱、中風或脊髓操作)的病人逐步恢復功能。隨著這項技術的進步，人類最終也許能夠將USB接口植入大腦，從而輕松完成腦信號上傳。到2024年，全球腦機接口市場總值預計將達到18億美元。

>>>神經調節

在美國，目前已經有超過15萬人使用治療性腦植入物，主要用于治療帕金森氏病。神經調節療法為慢性疾病的治療帶來替代性選項。與傳統藥物相比，神經調節療法通常更具針對性、成本低廉且副作用更少。神經調節的核心在于刺激大腦中的特定區域。目前常見的神經調節刺激分為幾種類型，且各自擁有不同的特性與用途。這項技術的重要應用之一，在于治療患者難以忍耐的疼痛，具體方法為刺激大腦內與脊柱及周邊神經系統對應的各個部位。到2022年，全球神經調節設備行業總值預計將增長至133億美元。 

神經科技行業框架 

>>>深層腦刺激

深層腦刺激的主要用途在于治療運動障礙。以神經刺激器為例，這類醫療設備可通過植入的電極將電脈沖發送至大腦中的特定目標處，治療包括帕金森氏病、原發性震顫以及肌張力障礙在內的各類運動障礙性疾病。在臨床試驗中，研究人員們還開始關注利用深層腦刺激治療慢性疼痛的潛在可能性。

>>>脊髓刺激

脊髓刺激屬于一類神經調節技術，主要用于治療慢性疼痛。與利用起搏器糾正異常心跳的基本原理類似，神經調節裝置可以建立起新的神經平衡，從而協助緩解疼痛。治療方案主要是將電極放置在人體內的特定脊椎區域附近，這部分區域一直被視為痛常見的產生根源。 

全球前200大神經科技企業的技術推廣情況 

>>>迷走神經刺激

迷走神經刺激的本質是同迷走神經傳遞電脈沖。根據當前的研究結果，抑郁、炎癥、代謝綜合征以及心臟病之間的關聯很可能正是以迷走神經作為介導。迷走神經刺激能夠緩解一部分癲癇與抑郁癥疾病。

>>>經顱磁刺激

經顱磁刺激屬于一類非侵入性大腦刺激技術，其將磁感應力集中在大腦中的特定區域以發揮刺激作用。相關應用包括評估腦卒中狀態、多發性硬化癥以及其他由神經系統病變引發的疾病。經顱磁刺激劑的治療范圍包括重度抑郁癥、偏頭痛、強迫癥、精神分裂癥以及創作后應激障礙等。2018年，全球經顱磁刺激市場的總體規模估計為8.834億美元。 

>>>用于神經生物標志物檢測的AI技術

目前，高端神經科技發展的主要障礙之一，在于科學家對于神經信號(即生物標記物)的檢測與重構本身，可能會對正常信號傳遞速度產生干擾。神經數據極其復雜，因此我們需要更強大的解釋方法，并借此從大量作為生物標記物的神經數據中找到準確可靠的信號模式。

其中的基本思路，是利用AI技術開發出一套能夠從神經數據中快速檢測生物標志物的平臺。以此為基礎，研究人員可以將長期置留型神經接口(允許計算機直接與人體之間實現神經數據讀取與寫入的連接)，與經過訓練且能夠直接從神經數據內評估生物標志物的人工智能系統結合起來。

如果這樣的AI平臺能夠準確理解神經系統的“語言”，即可在閉環實驗當中測試各類針對新型靶標的神經調節療法。此舉有望為多種慢性癥開發出更強大的治療方法，同時也將推動AI技術在人體臨床應用層面邁出里程碑性的一大步。這一進展甚至可能為研究醫學現狀、加速神經生物標志物檢測，以及探索新一代基于AI的神經醫學方法提供新的實現途徑。

神經科技研究領域與客戶需求 

神經科技堪稱當前生物科技領域最具發展前景的方向之一。在過去二十年中，私人資本基金在這一領域的總投入已經超過190億美元，且投資年增長率高達31%。一部分神經科技中的子行業已經在市場上建立起具備實效的方案與產品，并建立起完善的業務體系。在接下來的幾年內，眾多早期初創企業將演變為成熟公司，并將更多新的神經科技產品推向市場。與之對應，AI技術的進步以及計算機與生物學間日益融合，必將改善全人類的大腦健康水平。未來可期，讓我們拭目以待!