人腦的1000億個細胞與其他數(shù)千個細胞相連,創(chuàng)造了超過10萬億個連接。這個復雜的網(wǎng)絡使腦科學成為科學最后的前沿。
1973年,計算機科學家Jacques Vidal提出,腦電圖是一種跟蹤腦電波模式的技術,可讓人類僅用意念控制設備的能力。腦機接口(BCI)這一概念隨之誕生。之后半個世紀,腦機接口技術在科學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,此舉讓腦機接口技術被推至聚光燈下。
作為一種通信技術,腦機接口不依賴于任何肌肉或神經(jīng)肌肉通路,使電信號從神經(jīng)元直接傳遞到外部設備或系統(tǒng)(如計算機或機械臂),以實現(xiàn)大腦與設備之間的協(xié)作。因此在醫(yī)療領域,腦機接口能夠使癱瘓者重新控制自己的四肢,完成移動物體、開門、打字等多種日?;顒樱岣呋颊叩倪\動能力和與環(huán)境交流的自由度。
當前,全球已有多家公司看準這一行業(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算機。
Precision Neuroscience就是腦機接口行業(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細胞層組成,但Precision Neuroscience正在努力構建一種讓人聯(lián)想到大腦“第七層”的設備。
該設備被稱為第7層皮質(zhì)接口(Layer 7 Cortical Interface)。作為一種大腦植入物,該設備旨在幫助癱瘓患者使用神經(jīng)信號操作數(shù)字設備。這意味著患有ALS等嚴重退行性疾病的患者將通過意念移動光標、打字甚至訪問社交媒體,重獲與親友交流的機會。
Layer 7是一個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1毫米的縫隙——小到患者甚至不需要為手術剃掉頭發(fā),然后將該設備植入在大腦表面,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仍然涉及開顱手術和腦穿刺電極的腦機接口設備,Layer 7依賴于一種可減少侵入性的外科技術。
Layer 7由1000多個電極組成,電極密度是標準皮質(zhì)陣列的600倍,基本上平鋪在大腦的一個區(qū)域,每個陣列都將快速精準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,將其傳輸?shù)接嬎銠C并通過機器學習算法轉化為代碼,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備版本,該過程也是可逆的,因為Layer 7是目前*一款可安全移除的腦機接口植入物。
“當你開始考慮將其推廣到更大的患者群體時,任何程序的風險回報都應該成為基本的考慮因素,”創(chuàng)始人Mager說。
由于Layer 7沒有直接進入腦組織,該設備對大腦信號的分辨率不會像其他一些腦機接口設備那樣強,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。
當前,Precision已成功使用其Layer 7解碼動物的神經(jīng)信號,Mager表示他希望在未來幾個月內(nèi)可以獲得FDA的批準,以在人體上測試該技術。
Precision:馬斯克合伙人牽頭打造的跨學科團隊
Benjamin Rapoport曾與馬斯克共同創(chuàng)立了Neuralink。2018年離開Neuralink后,Rapoport與私募股權投資人Michael Mager創(chuàng)立了Precision Neuroscience。
Rapoport擁有復合學術背景。他先后獲得了哈佛大學物理學碩士學位和牛津大學數(shù)學碩士學位,麻省理工學院電氣工程和計算機科學博士學位,以及哈佛醫(yī)學院醫(yī)學學位。另外,他還在紐約長老會醫(yī)院和威爾康奈爾醫(yī)學中心完成了神經(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)窺鏡顱底手術的進修培訓。
作為顱底手術中心的神經(jīng)外科醫(yī)生,Rapoport擅長顱底和腦室系統(tǒng)的微創(chuàng)、技術支持手術,包括垂體瘤的內(nèi)窺鏡手術和成人腦積水的綜合治療。
Rapoport博士還擔任醫(yī)療器械化器Mount Sinai BioDesign的科學總監(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化為商業(yè)產(chǎn)品和實際的醫(yī)療解決方案,并促進與醫(yī)療技術行業(yè)的結構化合作。
他本人也在數(shù)字健康領域擁有技術轉化記錄。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。
Michael Mager則在企業(yè)融資及投資方面具備豐富的經(jīng)驗。他同時還是金融科技平臺Supply Finance董事會成員、投資控股公司Ridge Road Partners合伙人、法律實務和案件管理工具制造商Assembly Software聯(lián)合主席。此外,Mager曾擔任投資公司W(wǎng)ard Ferry Management執(zhí)行董事。
“BCI不僅僅關乎陣列,還與軟件密不可分——機器學習的復雜性是驅(qū)動真正強大的BCI的必備條件。這是一個全棧產(chǎn)品,需要一個跨學科的團隊來開發(fā),”Mager說。
2022年3月,癌癥基因組學博士Craig Mermel和軟件構件專家Dan Trietsch加入Precision,分別擔任公司總裁兼首席產(chǎn)品官和首席軟件架構師,填補了公司技術領導的崗位。此前,他們都曾為Apple開發(fā)健康和健身功能。
Mermel是醫(yī)療保健領域機器學習應用方面的專家,曾在谷歌領導團隊探索使用人工智能來診斷和治療各種癌癥,并在Broad Institute構建了用于識別癌癥關鍵基因的機器學習工具。Mermel與Rapoport相識于哈佛醫(yī)學院的醫(yī)學博士項目。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),國內(nèi)外神經(jīng)技術將迎來“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,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。所有這些疾病都會導致大腦結構受損和功能下降,從而引發(fā)認知和記憶功能下降。
腦機接口代表著神經(jīng)學和信息技術結合的新范式,將可能幫助這些患者乃至全人類超越生物學極限。
根據(jù)Contrive Datum Insights發(fā)布的市場研究報告,2022年全球腦機接口市場價值27.9 億美元,預計到2030年將達到93.1億美元,2023年至2030年的復合年增長率16.26%。同時,其62%的市場規(guī)模由醫(yī)療應用領域占據(jù)。
Mager表示,腦機接口領域在投融資方面已經(jīng)出現(xiàn)了很多積極勢頭,并認為今年將成為神經(jīng)技術的“分水嶺年”。
據(jù)PitchBook的數(shù)據(jù),腦機領域在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,極細的導線會進一步延伸到大腦中。由于芯片和電線非常小,Neuralink還在開發(fā)一種機器人,以類似于縫紉機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宣布擔任Synchron的顧問并對其進行了投資。
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,而是通過血管進入大腦。
2022年12月,Synchron宣布完成由ARCH Venture Partners領投的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博士會面,討論了一項潛在的交易。但兩家公司既未證實也未否認這一猜測。
相比之下,國內(nèi)腦機接口行業(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,但國內(nèi)的腦機接口技術發(fā)展迅猛,取得了奪目的成果。
作為國內(nèi)腦機接口行業(yè)成立最早的公司之一,博??翟谀X電信號采集方面處于全球*地位,打破了進口產(chǎn)品的壟斷。2022年12月,博??但@得了數(shù)億元C輪融資,這將推動其微創(chuàng)植入腦機接口技術的研發(fā)和商業(yè)化。


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