人腦的1000億個(gè)細(xì)胞與其他數(shù)千個(gè)細(xì)胞相連,創(chuàng)造了超過10萬億個(gè)連接。這個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)使腦科學(xué)成為科學(xué)最后的前沿。
1973年,計(jì)算機(jī)科學(xué)家Jacques Vidal提出,腦電圖是一種跟蹤腦電波模式的技術(shù),可讓人類僅用意念控制設(shè)備的能力。腦機(jī)接口(BCI)這一概念隨之誕生。之后半個(gè)世紀(jì),腦機(jī)接口技術(shù)在科學(xué)家的探索之下獲得了快速發(fā)展。2021年,由馬斯克創(chuàng)立的腦機(jī)接口公司Neuralink發(fā)布了一段猴子用意念玩電子游戲的視頻,此舉讓腦機(jī)接口技術(shù)被推至聚光燈下。
作為一種通信技術(shù),腦機(jī)接口不依賴于任何肌肉或神經(jīng)肌肉通路,使電信號(hào)從神經(jīng)元直接傳遞到外部設(shè)備或系統(tǒng)(如計(jì)算機(jī)或機(jī)械臂),以實(shí)現(xiàn)大腦與設(shè)備之間的協(xié)作。因此在醫(yī)療領(lǐng)域,腦機(jī)接口能夠使癱瘓者重新控制自己的四肢,完成移動(dòng)物體、開門、打字等多種日常活動(dòng),提高患者的運(yùn)動(dòng)能力和與環(huán)境交流的自由度。
當(dāng)前,全球已有多家公司看準(zhǔn)這一行業(yè),卯足干勁開發(fā)出自己的系統(tǒng),讓神經(jīng)疾病患者用大腦控制計(jì)算機(jī)。
Precision Neuroscience就是腦機(jī)接口行業(yè)的眾多新興公司之一,2021年成立于紐約,由一眾科學(xué)家和工程師組成。
2023年1月25日,Precision宣布完成4100萬美元的B輪融資,本輪融資由Forepont Capital Partners領(lǐng)投,Mubadala Capital、Draper Associates、Alumni Ventures 和 re.Mind Capital等跟投。
2021年,該公司就從Forepont Capital Partner和其他六家投資者(包括Steadview Capital 和 B Capital Group)獲得了1200萬美元A輪融資。
據(jù)悉,新一輪融資將加速Precision完善產(chǎn)品,雇用更多員工,并加快FDA監(jiān)管審查速度。
不損壞任何組織,由上千電極組成的薄膜僅通過1mm頭骨縫隙滑入大腦表面
人類大腦皮層由六個(gè)細(xì)胞層組成,但Precision Neuroscience正在努力構(gòu)建一種讓人聯(lián)想到大腦“第七層”的設(shè)備。
該設(shè)備被稱為第7層皮質(zhì)接口(Layer 7 Cortical Interface)。作為一種大腦植入物,該設(shè)備旨在幫助癱瘓患者使用神經(jīng)信號(hào)操作數(shù)字設(shè)備。這意味著患有ALS等嚴(yán)重退行性疾病的患者將通過意念移動(dòng)光標(biāo)、打字甚至訪問社交媒體,重獲與親友交流的機(jī)會(huì)。
Layer 7是一個(gè)透明膠帶狀的柔性薄膜,厚度約為人類頭發(fā)的五分之一。外科醫(yī)生僅需在頭骨上開一個(gè)1毫米的縫隙——小到患者甚至不需要為手術(shù)剃掉頭發(fā),然后將該設(shè)備植入在大腦表面,就像將信件放入信箱那樣。因此,它可以在不損壞任何組織的情況下貼合大腦表面。
相較于Neuralink仍然涉及開顱手術(shù)和腦穿刺電極的腦機(jī)接口設(shè)備,Layer 7依賴于一種可減少侵入性的外科技術(shù)。
Layer 7由1000多個(gè)電極組成,電極密度是標(biāo)準(zhǔn)皮質(zhì)陣列的600倍,基本上平鋪在大腦的一個(gè)區(qū)域,每個(gè)陣列都將快速精準(zhǔn)地提供其覆蓋的皮層區(qū)域的圖像。因此,與其他微創(chuàng)方法不同,它可以處理大量的數(shù)據(jù)。
這些電極不僅可以收集大腦信號(hào),將其傳輸?shù)接?jì)算機(jī)并通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法轉(zhuǎn)化為代碼,而且電極可以發(fā)射脈沖刺激大腦特定區(qū)域,以治療癲癇、中風(fēng)等神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
如果患者決定不再需要植入物或想要更新設(shè)備版本,該過程也是可逆的,因?yàn)?strong>Layer 7是目前*一款可安全移除的腦機(jī)接口植入物。
“當(dāng)你開始考慮將其推廣到更大的患者群體時(shí),任何程序的風(fēng)險(xiǎn)回報(bào)都應(yīng)該成為基本的考慮因素,”創(chuàng)始人Mager說。
由于Layer 7沒有直接進(jìn)入腦組織,該設(shè)備對(duì)大腦信號(hào)的分辨率不會(huì)像其他一些腦機(jī)接口設(shè)備那樣強(qiáng),但仍比從頭骨外部獲得的分辨率高得多——到這一程度就已經(jīng)擁有了足夠的發(fā)揮空間。
當(dāng)前,Precision已成功使用其Layer 7解碼動(dòng)物的神經(jīng)信號(hào),Mager表示他希望在未來幾個(gè)月內(nèi)可以獲得FDA的批準(zhǔn),以在人體上測(cè)試該技術(shù)。
Precision:馬斯克合伙人牽頭打造的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)
Benjamin Rapoport曾與馬斯克共同創(chuàng)立了Neuralink。2018年離開Neuralink后,Rapoport與私募股權(quán)投資人Michael Mager創(chuàng)立了Precision Neuroscience。
Rapoport擁有復(fù)合學(xué)術(shù)背景。他先后獲得了哈佛大學(xué)物理學(xué)碩士學(xué)位和牛津大學(xué)數(shù)學(xué)碩士學(xué)位,麻省理工學(xué)院電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)博士學(xué)位,以及哈佛醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)學(xué)位。另外,他還在紐約長(zhǎng)老會(huì)醫(yī)院和威爾康奈爾醫(yī)學(xué)中心完成了神經(jīng)外科住院醫(yī)師、首席住院醫(yī)師以及血管內(nèi)神經(jīng)外科和內(nèi)窺鏡顱底手術(shù)的進(jìn)修培訓(xùn)。
作為顱底手術(shù)中心的神經(jīng)外科醫(yī)生,Rapoport擅長(zhǎng)顱底和腦室系統(tǒng)的微創(chuàng)、技術(shù)支持手術(shù),包括垂體瘤的內(nèi)窺鏡手術(shù)和成人腦積水的綜合治療。
Rapoport博士還擔(dān)任醫(yī)療器械化器Mount Sinai BioDesign的科學(xué)總監(jiān)。該中心旨在幫助西奈山的醫(yī)生和研究人員將其研究成果轉(zhuǎn)化為商業(yè)產(chǎn)品和實(shí)際的醫(yī)療解決方案,并促進(jìn)與醫(yī)療技術(shù)行業(yè)的結(jié)構(gòu)化合作。
他本人也在數(shù)字健康領(lǐng)域擁有技術(shù)轉(zhuǎn)化記錄。除了Precision和Neuralink,他還是Simbionics的聯(lián)合創(chuàng)始人。目前該公司已被Apple收購(gòu)。
Michael Mager則在企業(yè)融資及投資方面具備豐富的經(jīng)驗(yàn)。他同時(shí)還是金融科技平臺(tái)Supply Finance董事會(huì)成員、投資控股公司Ridge Road Partners合伙人、法律實(shí)務(wù)和案件管理工具制造商Assembly Software聯(lián)合主席。此外,Mager曾擔(dān)任投資公司W(wǎng)ard Ferry Management執(zhí)行董事。
“BCI不僅僅關(guān)乎陣列,還與軟件密不可分——機(jī)器學(xué)習(xí)的復(fù)雜性是驅(qū)動(dòng)真正強(qiáng)大的BCI的必備條件。這是一個(gè)全棧產(chǎn)品,需要一個(gè)跨學(xué)科的團(tuán)隊(duì)來開發(fā),”Mager說。
2022年3月,癌癥基因組學(xué)博士Craig Mermel和軟件構(gòu)件專家Dan Trietsch加入Precision,分別擔(dān)任公司總裁兼首席產(chǎn)品官和首席軟件架構(gòu)師,填補(bǔ)了公司技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)的崗位。此前,他們都曾為Apple開發(fā)健康和健身功能。
Mermel是醫(yī)療保健領(lǐng)域機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用方面的專家,曾在谷歌領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)探索使用人工智能來診斷和治療各種癌癥,并在Broad Institute構(gòu)建了用于識(shí)別癌癥關(guān)鍵基因的機(jī)器學(xué)習(xí)工具。Mermel與Rapoport相識(shí)于哈佛醫(yī)學(xué)院的醫(yī)學(xué)博士項(xiàng)目。在研究生期間,他們共同創(chuàng)立了Simbionics,該公司為可穿戴技術(shù)開發(fā)了健康軟件。Trietsch就是他們聘用的*位軟件工程師。
融資事件數(shù)爆發(fā),國(guó)內(nèi)外神經(jīng)技術(shù)將迎來“分水嶺年”
根據(jù)世衛(wèi)組織數(shù)據(jù),全世界有數(shù)億人受到神經(jīng)系統(tǒng)疾病的影響。
全世界偏頭痛的患病率超過10%,每年有超過600萬人死于中風(fēng),有超過5000萬癲癇患者以及4750萬癡呆癥患者,其中60-70%為阿爾茨海默癥。所有這些疾病都會(huì)導(dǎo)致大腦結(jié)構(gòu)受損和功能下降,從而引發(fā)認(rèn)知和記憶功能下降。
腦機(jī)接口代表著神經(jīng)學(xué)和信息技術(shù)結(jié)合的新范式,將可能幫助這些患者乃至全人類超越生物學(xué)極限。
根據(jù)Contrive Datum Insights發(fā)布的市場(chǎng)研究報(bào)告,2022年全球腦機(jī)接口市場(chǎng)價(jià)值27.9 億美元,預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到93.1億美元,2023年至2030年的復(fù)合年增長(zhǎng)率16.26%。同時(shí),其62%的市場(chǎng)規(guī)模由醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)。
Mager表示,腦機(jī)接口領(lǐng)域在投融資方面已經(jīng)出現(xiàn)了很多積極勢(shì)頭,并認(rèn)為今年將成為神經(jīng)技術(shù)的“分水嶺年”。
據(jù)PitchBook的數(shù)據(jù),腦機(jī)領(lǐng)域在2022年籌集了2.74億美元。
由馬斯克創(chuàng)立的Neuralink自2016年成立以來已獲得總計(jì)3.73億美元的資金,最新一輪融資于2022年7月14日完成。
Neuralink現(xiàn)在正在開發(fā)一種硬幣大小的芯片,該芯片將被植入患者的大腦中,極細(xì)的導(dǎo)線會(huì)進(jìn)一步延伸到大腦中。由于芯片和電線非常小,Neuralink還在開發(fā)一種機(jī)器人,以類似于縫紉機(jī)的方式將芯片植入患者的大腦。
2022年2月,Neuralink的聯(lián)合創(chuàng)始人兼前任總裁Max Hodak宣布擔(dān)任Synchron的顧問并對(duì)其進(jìn)行了投資。
Synchron成立于2016年,開發(fā)了一種幫助癱瘓患者用意念操作數(shù)字設(shè)備的大腦植入物。與Neuralink的產(chǎn)品不同,這一植入物不需要切入頭骨,而是通過血管進(jìn)入大腦。
2022年12月,Synchron宣布完成由ARCH Venture Partners領(lǐng)投的7500萬美元C輪融資。據(jù)VC News Daily稱,Synchron籌集的資金總額迄今已達(dá)到1.45億美元。
有意思的是,據(jù)傳馬斯克本人也在考慮投資Synchron。2022年,有消息稱其曾與Synchron首席執(zhí)行官Thomas Oxley博士會(huì)面,討論了一項(xiàng)潛在的交易。但兩家公司既未證實(shí)也未否認(rèn)這一猜測(cè)。
相比之下,國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口行業(yè)尚處于起步階段。
根據(jù)蛋殼研究所的數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)行業(yè)融資事件數(shù)在2022年迎來爆發(fā),A輪及以前的企業(yè)占比81%。
2022年2月,諾爾醫(yī)療NeuroEchos完成了近億元A輪融資,中科華意完成了千萬元種子輪融資。
2022年5月,醫(yī)療杭州數(shù)丹醫(yī)療科技有限公司完成了數(shù)千萬元融資。
2022年12月,腦虎科技、階梯醫(yī)療先后完成了數(shù)億元人民幣A輪融資。
雖然起步較晚,但國(guó)內(nèi)的腦機(jī)接口技術(shù)發(fā)展迅猛,取得了奪目的成果。
作為國(guó)內(nèi)腦機(jī)接口行業(yè)成立最早的公司之一,博睿康在腦電信號(hào)采集方面處于全球*地位,打破了進(jìn)口產(chǎn)品的壟斷。2022年12月,博??但@得了數(shù)億元C輪融資,這將推動(dòng)其微創(chuàng)植入腦機(jī)接口技術(shù)的研發(fā)和商業(yè)化。