1. 馬斯克旗下腦機(jī)接口初創(chuàng)公司Neuralink的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Precision，首次將其設(shè)備用于人體臨床研究，用于繪制人類大腦信號(hào)。
2. Neuralink和Precision都致力于幫助癱瘓患者通過(guò)解碼神經(jīng)信號(hào)來(lái)操作數(shù)字設(shè)備，比如移動(dòng)光標(biāo)、打字，甚至用意念訪問(wèn)社交媒體。
3. Precision的設(shè)備還沒(méi)有獲得美國(guó)食品和藥物管理局的批準(zhǔn)，另有多家公司也在開(kāi)發(fā)具有類似功能的系統(tǒng)。

對(duì)于腦機(jī)接口初創(chuàng)企業(yè)Precision總裁兼首席產(chǎn)品官克雷格·默梅爾（Craig Mermel）來(lái)說(shuō)，事情似乎發(fā)生得太快了，以至于他有很多手術(shù)細(xì)節(jié)都沒(méi)注意到。

默梅爾正站在美國(guó)西弗吉尼亞州一個(gè)繁忙的手術(shù)室里，等待外科醫(yī)生將該公司的神經(jīng)植入系統(tǒng)首次植入到尚有意識(shí)的病人的大腦中。剛剛，默梅爾的目光移開(kāi)了一會(huì)兒，而當(dāng)他再次回過(guò)頭來(lái)的時(shí)候，Precision薄如紙片的電極陣列已經(jīng)安裝就位。

僅僅幾秒鐘后，患者大腦活動(dòng)的實(shí)時(shí)、高分辨率圖像就在屏幕上顯示出來(lái)。Precision表示，該系統(tǒng)提供了有史以來(lái)分辨率最高的人類思維圖像。默梅爾表示：“這簡(jiǎn)直令人難以置信。這是數(shù)據(jù)的本質(zhì)和我們可視化能力相結(jié)合發(fā)揮出的作用，卻讓我覺(jué)得有點(diǎn)不寒而栗?！?/span>

默梅爾觀察的這一過(guò)程是Precision首次進(jìn)行人體臨床研究。

Precision由本杰明·拉波波特博士（Benjamin Rapoport）和邁克爾·馬格爾（Michael Mager）于2021年聯(lián)合創(chuàng)立，前者曾是埃隆·馬斯克（Elon Musk）旗下腦機(jī)接口初創(chuàng)公司Neuralink的聯(lián)合創(chuàng)始人。這兩家公司屬于行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，它們都致力于幫助癱瘓患者通過(guò)解碼神經(jīng)信號(hào)來(lái)操作數(shù)字設(shè)備。

腦機(jī)接口是一種破譯大腦信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為外部技術(shù)指令的系統(tǒng)，Synchron、Paradromics和Blackrock Neurotech等幾家公司也在開(kāi)發(fā)具有類似功能的設(shè)備。今年1月份，Precision宣布完成了4100萬(wàn)美元的B輪融資。

Precision系統(tǒng)暫時(shí)植入三名患者腦中

Precision的旗艦?zāi)X機(jī)接口系統(tǒng)名為“第7層皮質(zhì)接口”，是一個(gè)類似于一塊透明膠帶的電極陣列。Precision表示，由于它比人的頭發(fā)還細(xì)，可以貼合大腦表面而不會(huì)損傷任何組織。在這項(xiàng)研究中，Precision的系統(tǒng)被暫時(shí)植入了三名已經(jīng)接受神經(jīng)外科手術(shù)切除腫瘤的患者大腦中。

默梅爾說(shuō)，由于這項(xiàng)技術(shù)達(dá)到了預(yù)期的效果，未來(lái)的研究將探索在臨床和行為方面的進(jìn)一步應(yīng)用。如果試驗(yàn)按照Precision的計(jì)劃進(jìn)行，患有嚴(yán)重退行性疾病(如ALS)的患者最終可能會(huì)通過(guò)移動(dòng)光標(biāo)、打字，甚至用意念訪問(wèn)社交媒體，重新獲得與外部交流的能力。

雖然進(jìn)行人體研究是一個(gè)重要的里程碑，但將這種技術(shù)推向市場(chǎng)還有很長(zhǎng)的路要走。Precision的設(shè)備尚未獲得美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)的批準(zhǔn)，該公司必須與監(jiān)管機(jī)構(gòu)密切合作，以便成功進(jìn)行幾輪極其詳盡地測(cè)試和數(shù)據(jù)安全收集。

截至今年6月，還沒(méi)有任何腦機(jī)接口公司的技術(shù)成功獲得FDA的最終批準(zhǔn)。默梅爾表示：“我們的目標(biāo)是提供一種設(shè)備，可以幫助那些陷入永久性殘疾的人，所以人體研究只是第一步?，F(xiàn)在真正的工作才剛剛開(kāi)始！”

Precision聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)官本杰明·拉波波特博士(Benjamin Rapoport)表示，幾家不同的學(xué)術(shù)醫(yī)療中心提出支持該公司的試點(diǎn)臨床研究。同時(shí)，該公司也正與西弗吉尼亞大學(xué)洛克菲勒神經(jīng)科學(xué)研究所合作，這兩個(gè)組織提前一年多準(zhǔn)備了上述手術(shù)。

從事腦機(jī)接口技術(shù)研究20多年的拉波波特博士說(shuō)，這是我們第一次看到Precision的技術(shù)被應(yīng)用于人類患者的大腦，這是一個(gè)“令人倍感欣慰”的里程碑?！拔艺娴臒o(wú)法從情感上描述那種感覺(jué)，”他說(shuō)?！疤袅?。”

洛克菲勒神經(jīng)科學(xué)研究所神經(jīng)外科主任彼得·康拉德(Peter Konrad)博士，親自在手術(shù)過(guò)程中將Precision的系統(tǒng)植入患者大腦中。他說(shuō)，這是一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單的過(guò)程，感覺(jué)就像在大腦上鋪了一張薄紙。

Precision的系統(tǒng)被放在患者大腦上15分鐘。其中一名患者在手術(shù)過(guò)程中始終處于睡眠狀態(tài)，但有兩名患者被喚醒，這樣“第7層皮質(zhì)接口”就可以捕捉到他們說(shuō)話時(shí)的大腦活動(dòng)。

康拉德在接受采訪時(shí)說(shuō)：“我從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)這么多的數(shù)據(jù)，1000個(gè)實(shí)時(shí)的電活動(dòng)通道，當(dāng)有人說(shuō)話的時(shí)候，就像洗腦一樣。這就像你在看著別人思考一樣，真是太神奇了！”

“就像把信塞進(jìn)信箱中”

電極已經(jīng)在實(shí)踐中用于幫助神經(jīng)外科醫(yī)生在手術(shù)過(guò)程中監(jiān)測(cè)大腦活動(dòng)，但傳統(tǒng)系統(tǒng)提供的分辨率很低?？道抡f(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)電極大約4毫米大，而Precision公司的陣列可以在這個(gè)尺寸上放置500到1000個(gè)觸點(diǎn)?！斑@就像用老式黑白相機(jī)和高清相機(jī)看世界的區(qū)別，”他說(shuō)。

康拉德表示，對(duì)于這項(xiàng)研究中的患者來(lái)說(shuō)，享受到這項(xiàng)技術(shù)的直接好處還為時(shí)過(guò)早。Precision最終希望其技術(shù)完全不需要開(kāi)顱手術(shù)。

在今年1月份接受采訪時(shí)，Precision聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官邁克爾·馬格爾表示，外科醫(yī)生應(yīng)該能夠通過(guò)在顱骨上開(kāi)一條細(xì)縫，然后像把信塞進(jìn)信箱那樣把該公司的設(shè)備塞進(jìn)去，從而植入該陣列?？p隙的寬度將小于一毫米，小到病人不需要在手術(shù)中剃掉頭發(fā)。

Precision的微創(chuàng)方法是有意為之，因?yàn)榕c之競(jìng)爭(zhēng)的腦機(jī)接口公司，如Paradromics和Neuralink，都設(shè)計(jì)了直接插入腦組織的系統(tǒng)。

拉波波特表示，在大腦中植入腦機(jī)接口系統(tǒng)將提供每個(gè)神經(jīng)元活動(dòng)的清晰圖像，但它有損害腦組織的風(fēng)險(xiǎn)，而且難以規(guī)?；?。此外，對(duì)于解碼語(yǔ)音或?qū)崿F(xiàn)Precision所追求的其他功能來(lái)說(shuō)，這種細(xì)節(jié)水平并不是必要的，所以該公司最終愿意為此做出妥協(xié)。

在接下來(lái)的幾周內(nèi)，Precision將對(duì)另外兩名患者進(jìn)行同樣的手術(shù)，作為其試點(diǎn)臨床研究的一部分。拉波波特說(shuō)，該公司已經(jīng)向一家科學(xué)雜志提交了初步結(jié)果，下一步將是公開(kāi)相關(guān)數(shù)據(jù)。

Precision也在與紐約市的西奈山醫(yī)院和波士頓的麻省總醫(yī)院等醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行類似的研究。拉波波特說(shuō)，Precision希望明年能獲得FDA對(duì)其第一代設(shè)備的全面批準(zhǔn)。

“早期的結(jié)果讓我們感到非常滿意，”他說(shuō)?！叭绻銐蛐疫\(yùn)的話，在你的生命中有那么幾次，可以在其他人之前看到它?！?/span>

更安全、更智能、更可逆

幾十年來(lái)，大腦研究人員始終依賴于一種名為微電極陣列的設(shè)備，但這些工具背后的技術(shù)越來(lái)越落后。Precision正在構(gòu)建一種現(xiàn)代化替代方案，它不僅性能有了數(shù)量級(jí)提升，而且植入時(shí)的侵入性也小得多。

要想了解大腦中發(fā)生了什么，有時(shí)從外部的腦電圖或核磁共振成像是不夠的，你需要真正進(jìn)入大腦。植入式電極用于這一目的已經(jīng)有很長(zhǎng)時(shí)間了，它們的信息陣列被用來(lái)同時(shí)從大腦皮層內(nèi)的多個(gè)點(diǎn)收集信息。

但是，盡管幾十個(gè)強(qiáng)大的電極陣列在研究環(huán)境中已經(jīng)很好，但對(duì)于像功能正常的腦機(jī)接口設(shè)備來(lái)說(shuō)依然不夠，信息密度太低，患者無(wú)法控制假肢或在屏幕上移動(dòng)光標(biāo)。而且你不能只增加更多的電極：因?yàn)槊總€(gè)電極都會(huì)穿透腦組織，必然會(huì)造成少量的損害，從100個(gè)陣列增至1000個(gè)陣列，造成的損害也將是10倍。

Precision旨在通過(guò)一項(xiàng)重大創(chuàng)新來(lái)解決這兩個(gè)問(wèn)題：一種超薄電極陣列，完全不需要刺穿大腦，卻可以收集比傳統(tǒng)陣列多數(shù)百倍的數(shù)據(jù)。這就是拉波波特的創(chuàng)意，他花了幾十年時(shí)間研究這個(gè)想法，并于2021年與馬格爾共同創(chuàng)立了Precision。

馬格爾說(shuō)：“這是拉波波特畢生追求的事業(yè)。他的觀點(diǎn)一直是，即使是基本功能，你也需要高電極密度，而且這項(xiàng)技術(shù)必須以一種微創(chuàng)的方式部署，不會(huì)對(duì)大腦造成損害。我們的希望是擴(kuò)展到數(shù)以萬(wàn)計(jì)的電極，我們不能用它們不斷地穿透越來(lái)越多的腦組織?！?/span>

他們開(kāi)發(fā)的陣列被稱為“第7層皮質(zhì)接口”，這是因?yàn)榇竽X皮層本身有六層，而新界面位于其上。單個(gè)的第7層陣列很小，但它上面有1024個(gè)微電極，產(chǎn)生的密度比現(xiàn)在常用的設(shè)備要好上百倍。它們被設(shè)計(jì)成陣列使用，基本上是在大腦的一個(gè)區(qū)域上平鋪。每個(gè)陣列都能提供它所覆蓋皮層區(qū)域活動(dòng)的快速、準(zhǔn)確圖像。

這些功能和規(guī)格令人印象深刻，但也許更重要的是，該接口可以在不開(kāi)顱手術(shù)的情況下植入。它將與外部控制單元連接，但該設(shè)備的尺寸和規(guī)格將根據(jù)各種因素而變化。

避免大手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)和并發(fā)癥很重要，因?yàn)閺倪@種技術(shù)中受益最大的人群是存在神經(jīng)問(wèn)題的人。馬格爾說(shuō)：“僅在美國(guó)就有數(shù)千萬(wàn)人患有中風(fēng)、創(chuàng)傷性腦損傷、退行性疾病。但對(duì)于這些患者來(lái)說(shuō)，除了物理治療之外，我們目前確實(shí)沒(méi)有醫(yī)療解決方案?！?/span>

默梅爾也稱：“目前有兩個(gè)廣泛的用例，刺激大腦和雙向接口是其中之一，但仍處于高度試驗(yàn)階段。我們正在做的研究更多地是在‘記錄和解碼’方面，用它來(lái)讀取癲癇或中風(fēng)患者的信息，并將意圖轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)或語(yǔ)音輸出。”

到目前為止，大多數(shù)人都想知道，Precision的技術(shù)與埃隆·馬斯克(Elon Musk)資旗下腦機(jī)接口公司Neuralink相比如何。一個(gè)重要的區(qū)別是，Neuralink的方法仍然涉及開(kāi)顱手術(shù)和腦穿刺電極，盡管比目前使用的方法更精細(xì)、更敏感，并通過(guò)機(jī)器人植入。但精Precision將該公司視為戰(zhàn)友而非競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。馬格爾說(shuō)：“這不會(huì)是一個(gè)贏者通吃的市場(chǎng)，這里有容納多家公司的空間。”

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