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1马斯克旗下脑机接口初创公司Neuralink的竞争对手Precision，首次将其设备用于人体临床研究，用于绘制人类大脑信号。2Neuralink和Precision都致力于帮助瘫痪患者通过解码神经信号来操作数字设备，比如移动光标、打字，甚至用意念访问社交媒体。3Precision的设备还没有获得美国食品和药物管理局的批准，另有多家公司也在开发具有类似功能的系统。腾讯科技讯 对于脑机接口初创企业Precision总裁兼首席产品官克雷格·默梅尔（Craig Mermel）来说，事情似乎发生得太快了，以至于他有很多手术细节都没注意到。
(资料图)
默梅尔正站在美国西弗吉尼亚州一个繁忙的手术室里，等待外科医生将该公司的神经植入系统首次植入到尚有意识的病人的大脑中。刚刚，默梅尔的目光移开了一会儿，而当他再次回过头来的时候，Precision薄如纸片的电极阵列已经安装就位。
仅仅几秒钟后，患者大脑活动的实时、高分辨率图像就在屏幕上显示出来。Precision表示，该系统提供了有史以来分辨率最高的人类思维图像。默梅尔表示：“这简直令人难以置信。这是数据的本质和我们可视化能力相结合发挥出的作用，却让我觉得有点不寒而栗。”
默梅尔观察的这一过程是Precision首次进行人体临床研究。
Precision由本杰明·拉波波特博士（Benjamin Rapoport）和迈克尔·马格尔（Michael Mager）于2021年联合创立，前者曾是埃隆·马斯克（Elon Musk）旗下脑机接口初创公司Neuralink的联合创始人。这两家公司属于行业竞争对手，它们都致力于帮助瘫痪患者通过解码神经信号来操作数字设备。
脑机接口是一种破译大脑信号并将其转化为外部技术指令的系统，Synchron、Paradromics和Blackrock Neurotech等几家公司也在开发具有类似功能的设备。今年1月份，Precision宣布完成了4100万美元的B轮融资。
Precision系统暂时植入三名患者脑中
Precision的旗舰脑机接口系统名为“第7层皮质接口”，是一个类似于一块透明胶带的电极阵列。Precision表示，由于它比人的头发还细，可以贴合大脑表面而不会损伤任何组织。在这项研究中，Precision的系统被暂时植入了三名已经接受神经外科手术切除肿瘤的患者大脑中。
默梅尔说，由于这项技术达到了预期的效果，未来的研究将探索在临床和行为方面的进一步应用。如果试验按照Precision的计划进行，患有严重退行性疾病(如ALS)的患者最终可能会通过移动光标、打字，甚至用意念访问社交媒体，重新获得与外部交流的能力。
虽然进行人体研究是一个重要的里程碑，但将这种技术推向市场还有很长的路要走。Precision的设备尚未获得美国食品和药物管理局(FDA)的批准，该公司必须与监管机构密切合作，以便成功进行几轮极其详尽地测试和数据安全收集。
截至今年6月，还没有任何脑机接口公司的技术成功获得FDA的最终批准。默梅尔表示：“我们的目标是提供一种设备，可以帮助那些陷入永久性残疾的人，所以人体研究只是第一步。现在真正的工作才刚刚开始！”
Precision联合创始人兼首席科学官本杰明·拉波波特博士(Benjamin Rapoport)表示，几家不同的学术医疗中心提出支持该公司的试点临床研究。同时，该公司也正与西弗吉尼亚大学洛克菲勒神经科学研究所合作，这两个组织提前一年多准备了上述手术。
从事脑机接口技术研究20多年的拉波波特博士说，这是我们第一次看到Precision的技术被应用于人类患者的大脑，这是一个“令人倍感欣慰”的里程碑。“我真的无法从情感上描述那种感觉，”他说。“太棒了。”
洛克菲勒神经科学研究所神经外科主任彼得·康拉德(Peter Konrad)博士，亲自在手术过程中将Precision的系统植入患者大脑中。他说，这是一个相当简单的过程，感觉就像在大脑上铺了一张薄纸。
Precision的系统被放在患者大脑上15分钟。其中一名患者在手术过程中始终处于睡眠状态，但有两名患者被唤醒，这样“第7层皮质接口”就可以捕捉到他们说话时的大脑活动。
康拉德在接受采访时说：“我从来没有见过这么多的数据，1000个实时的电活动通道，当有人说话的时候，就像洗脑一样。这就像你在看着别人思考一样，真是太神奇了！”
“就像把信塞进信箱中”
电极已经在实践中用于帮助神经外科医生在手术过程中监测大脑活动，但传统系统提供的分辨率很低。康拉德说，标准电极大约4毫米大，而Precision公司的阵列可以在这个尺寸上放置500到1000个触点。“这就像用老式黑白相机和高清相机看世界的区别，”他说。
康拉德表示，对于这项研究中的患者来说，享受到这项技术的直接好处还为时过早。Precision最终希望其技术完全不需要开颅手术。
在今年1月份接受采访时，Precision联合创始人兼首席执行官迈克尔·马格尔表示，外科医生应该能够通过在颅骨上开一条细缝，然后像把信塞进信箱那样把该公司的设备塞进去，从而植入该阵列。缝隙的宽度将小于一毫米，小到病人不需要在手术中剃掉头发。
Precision的微创方法是有意为之，因为与之竞争的脑机接口公司，如Paradromics和Neuralink，都设计了直接插入脑组织的系统。
拉波波特表示，在大脑中植入脑机接口系统将提供每个神经元活动的清晰图像，但它有损害脑组织的风险，而且难以规模化。此外，对于解码语音或实现Precision所追求的其他功能来说，这种细节水平并不是必要的，所以该公司最终愿意为此做出妥协。
在接下来的几周内，Precision将对另外两名患者进行同样的手术，作为其试点临床研究的一部分。拉波波特说，该公司已经向一家科学杂志提交了初步结果，下一步将是公开相关数据。
Precision也在与纽约市的西奈山医院和波士顿的麻省总医院等医疗机构进行类似的研究。拉波波特说，Precision希望明年能获得FDA对其第一代设备的全面批准。
“早期的结果让我们感到非常满意，”他说。“如果你够幸运的话，在你的生命中有那么几次，可以在其他人之前看到它。”
更安全、更智能、更可逆
几十年来，大脑研究人员始终依赖于一种名为微电极阵列的设备，但这些工具背后的技术越来越落后。Precision正在构建一种现代化替代方案，它不仅性能有了数量级提升，而且植入时的侵入性也小得多。
要想了解大脑中发生了什么，有时从外部的脑电图或核磁共振成像是不够的，你需要真正进入大脑。植入式电极用于这一目的已经有很长时间了，它们的信息阵列被用来同时从大脑皮层内的多个点收集信息。
但是，尽管几十个强大的电极阵列在研究环境中已经很好，但对于像功能正常的脑机接口设备来说依然不够，信息密度太低，患者无法控制假肢或在屏幕上移动光标。而且你不能只增加更多的电极：因为每个电极都会穿透脑组织，必然会造成少量的损害，从100个阵列增至1000个阵列，造成的损害也将是10倍。
Precision旨在通过一项重大创新来解决这两个问题：一种超薄电极阵列，完全不需要刺穿大脑，却可以收集比传统阵列多数百倍的数据。这就是拉波波特的创意，他花了几十年时间研究这个想法，并于2021年与马格尔共同创立了Precision。
马格尔说：“这是拉波波特毕生追求的事业。他的观点一直是，即使是基本功能，你也需要高电极密度，而且这项技术必须以一种微创的方式部署，不会对大脑造成损害。我们的希望是扩展到数以万计的电极，我们不能用它们不断地穿透越来越多的脑组织。”
他们开发的阵列被称为“第7层皮质接口”，这是因为大脑皮层本身有六层，而新界面位于其上。单个的第7层阵列很小，但它上面有1024个微电极，产生的密度比现在常用的设备要好上百倍。它们被设计成阵列使用，基本上是在大脑的一个区域上平铺。每个阵列都能提供它所覆盖皮层区域活动的快速、准确图像。
这些功能和规格令人印象深刻，但也许更重要的是，该接口可以在不开颅手术的情况下植入。它将与外部控制单元连接，但该设备的尺寸和规格将根据各种因素而变化。
避免大手术的风险和并发症很重要，因为从这种技术中受益最大的人群是存在神经问题的人。马格尔说：“仅在美国就有数千万人患有中风、创伤性脑损伤、退行性疾病。但对于这些患者来说，除了物理治疗之外，我们目前确实没有医疗解决方案。”
默梅尔也称：“目前有两个广泛的用例，刺激大脑和双向接口是其中之一，但仍处于高度试验阶段。我们正在做的研究更多地是在‘记录和解码’方面，用它来读取癫痫或中风患者的信息，并将意图转化为运动或语音输出。”
到目前为止，大多数人都想知道，Precision的技术与埃隆·马斯克(Elon Musk)资旗下脑机接口公司Neuralink相比如何。一个重要的区别是，Neuralink的方法仍然涉及开颅手术和脑穿刺电极，尽管比目前使用的方法更精细、更敏感，并通过机器人植入。但精Precision将该公司视为战友而非竞争对手。马格尔说：“这不会是一个赢者通吃的市场，这里有容纳多家公司的空间。”（金鹿）
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