36氪获悉,超声脑机接口公司“格斯塔拉”近日获得国盛资本、道通投资共同领投的1.5亿元天使轮融资,青松资本、戈壁创投、傅里叶智能、猎聘、云石资本等机构和公司跟投。该资金主要用于初始产品开发和临床前测试。随着脑机接口创业和投资的兴起,“超声波脑机”技术最近备受关注。值得注意的是,萨姆·奥尔特曼介入,与加州理工学院的科学家一起创立了 Merge Lab,利用超声波和基因治疗等新技术探索“脑机交互”的新途径。今年1月,该公司获得了来自OpenAI和其他投资者的2.5亿美元天使投资。格式塔科技成立于今年1月,由创始人彭蕾、陈天桥创立。f 盛大集团和天桥脑科学研究所。创始人兼CEO彭蕾拥有25年商业经验,曾参与创办脑狐科技、客如云等知名公司。 Gestalt团队目前约有15人,包括声学、神经科学、分子生物学和人工智能领域的科学家,以及超声、神经控制和脑机接口领域的高水平工程团队。目前,主要的脑机接口解决方案分为两大类。一种是侵入式/半侵入式脑机接口,可以通过植入电极获得高空间和时间分辨率的脑电信号,但开颅手术对于病情不危重的患者来说是禁止的。非侵入性解决方案,例如经颅磁电刺激,非常安全,但空间分辨率有限,通常很难影响深部大脑地区。那么,深脑有没有可能构建一个适用于人类的无创、精准的全脑“读写系统”呢?基于超声的脑成像和神经调节技术是近年来科学家的研究方向之一。 “在大脑控制的四种方法(声、光、电、磁)中,超声波有着独特的优势。超声波并不是什么新技术,在医学影像方面已有50多年的历史,超声波手术刀也比较成熟。不过,近10年的一个关键突破是低强度聚焦超声波。学术研究发现,超声波可以控制大脑特定区域的神经元活动,在无需神经元的情况下产生兴奋或抑制控制作用。这些科学成果研究以及初步的临床研究已经实现了脑机超声接口的发展。机制可以被认为是物理学和生物学的“交响曲”。当声波进入脑组织时,首先产生热效应,稍微升高温度并改变细胞膜的流动性,这有助于调节兴奋性。空化效应在微泡的振动中产生微流和剪切力,并将声能传递到细胞膜。机械敏感离子通道,导致钠、钙和其他离子流入,导致膜去极化。当达到阈值时,会生成沿着神经元传播的动作电位 u。彭蕾介绍,通过相控阵换能器使用多个超声发射单元,理论上可以通过精确控制时间和相位来分离。它通过触摸头骨来刺激特定的小区域(范围 4 至 8 毫米),并瞄准和调节深度为 6 至 7 厘米的大脑区域。这意味着它可以作用于深层结构,例如阿拉穆斯、海马和基底神经节,与帕金森病、抑郁症、癫痫和慢性疼痛等疾病密切相关。就“解读”大脑的功能状态而言,功能超声是一种工具。通过检测血流发生的微小变化,可以推断出大脑区域的活动状态。然而,当前的超声脑机仍然面临许多挑战。明显的物理学限制是“时间分辨率”。由于血流动力学响应滞后于电信号的传递,功能超声图像读出的血流信号有1至1.5秒的自然延迟,限制了其在实时、高频交互场景(例如机械臂的实时控制)中的应用。 “开发超声脑机接口系统,工程实现的挑战不亚于十年前的Neuralink,包括相控阵换能器的设计和sk的开发完全补偿算法等。超声波穿过颅骨后,其作用位置、能量分布、时间和空间分辨率在4到8之间变化,我们需要保证能精确控制在100毫米以内。 “我们还需要解决功耗、热控制、芯片集成、通信稳定性、容量等工程问题。”彭雷解释道,他的优势和愿景在于带领多元化的跨学科团队,在神经科学最先进技术的方向上寻求突破。从临床场景来看,格式塔选择了“慢性疼痛管理”作为第一个实施适应症。另一方面,疼痛患者基数庞大,疗效评估相对客观。另一方面,临床研究“目前的治疗方法有可靠的数据支持。它可以将疼痛量表评分降低 50%,效果持续一到两周。”Gestalt报道称,公司还在考虑扩大其用途,用于治疗阿尔茨海默病等神经退行性疾病,以及抑郁症、创伤后应激障碍、成瘾等精神疾病。目前,我们正在与复旦大学华山医院、四川大学华山医院、北京协和医院等三级医疗机构建立临床研究合作体系。在运动功能恢复等医疗康复场景中,Gestalt 正在与其当前投资者 Fourier Intelligence 合作开发一种“基于意图”的方法,从被动机械补偿中推广主动的、想法驱动的康复方法。探索构建“执行力-感知反馈”闭环培养机制。对于与 Sam Altman 创立的 Merge Labs 在技术轨迹上的相似之处,曾在 Merge Labs 工作过的彭蕾表示,虽然两者的基本路径不同,通过各公司的协调,Gestalt 正在建立一条“渐进式”的业务路径,该路径将分阶段引入临床实践。他说,第一阶段将利用超声波的物理特性来实现非侵入性神经调节,并在不需要植入物的情况下治疗一些神经和精神疾病。设备;第二阶段,实现更稳定的大脑活动读取功能,并与控制功能结合,形成闭环系统。第三阶段将引入基因编辑和蛋白质工程技术,通过语音遗传学进一步提高系统带宽和时空分辨率。他认为,中国在超声脑机接口领域具有得天独厚的优势。丰富的临床资源、极具优势的临床试验成本、完整的高端制造供应链以及国家政策和战略支持,为中国企业带来了机遇。“然而,生命科学的本质是治疗疾病、拯救生命。中美在脑科学基础研究和医疗器械创新方面的能力互补和合作将带来更多长远利益。”
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