進(jìn)入2023年，作為科技最前沿的腦機(jī)接口技術(shù)仍處于資本風(fēng)口。美國腦機(jī)接口公司Precision Neuroscience近日在其網(wǎng)站上公布最新科研進(jìn)展，稱該公司正在開發(fā)一種新的設(shè)備，旨在構(gòu)建大腦人工皮層，以幫助癱瘓患者使用神經(jīng)信號來操作數(shù)字設(shè)備。

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Precision公司由馬斯克腦機(jī)接口公司Neuralink的另外兩名聯(lián)合創(chuàng)始人Michael Mager和Benjamin Rapoport共同創(chuàng)立，該公司本周還宣布了新一輪超過4000萬美元的B輪融資。

人類大腦皮層由六個細(xì)胞層組成，Precision的科學(xué)家和工程師所做的工作是在六層細(xì)胞表面再人工構(gòu)建“第七層”皮質(zhì)接口，以一種“半侵入性”的方式植入大腦中。公司稱這意味著患有漸凍人癥（ALS）等嚴(yán)重退行性疾病的患者將重新獲得通過移動光標(biāo)、打字甚至用意念的方式訪問社交媒體與外界交流的能力。

與目前市場上從事腦機(jī)接口設(shè)備研發(fā)的企業(yè)相似，Precision公司研制的“第七層”設(shè)備本質(zhì)上而言是一個柔性電極陣列，但它的特點(diǎn)在于超薄，厚度僅有頭發(fā)絲的五分之一，與大腦表面貼合后而不易損壞腦組織。

這種半侵入式的植入設(shè)備介于深度腦植入與外部腦刺激設(shè)備之間。好處是可以減少侵入性外科手術(shù)對大腦的傷害（手術(shù)創(chuàng)口不到1毫米），同時對大腦信號提取的精準(zhǔn)度要高于外部連接設(shè)備；但缺點(diǎn)是由于該設(shè)備是貼附在大腦表層，能夠處理的大腦信號僅限于大腦皮層信號，無法提取大腦深層的控制記憶、情緒等高級認(rèn)知的信號。

據(jù)公司介紹，Precision已成功使用“第七層”設(shè)備解碼了動物的神經(jīng)信號，未來幾個月內(nèi)有望獲得美國FDA批準(zhǔn)，在人體上測試該技術(shù)。

復(fù)旦大學(xué)光電研究院研究員宋恩名1月28日在接受第一財(cái)經(jīng)記者電話采訪時表示：“該類半侵入式的腦機(jī)接口產(chǎn)品優(yōu)勢體現(xiàn)在超薄的柔性結(jié)構(gòu)與微創(chuàng)式手術(shù)安全性，其腦電信號的處理能力也受益于高精度技術(shù)和材料科學(xué)方面的突破。但任何植入大腦的設(shè)備在倫理方面都會面臨巨大的挑戰(zhàn)，生物本體大腦容易受到產(chǎn)品泄漏電流的潛在危害，因此在安全性和有效性方面都有待進(jìn)一步的驗(yàn)證。”

在談到柔性腦機(jī)接口產(chǎn)品面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)時，宋恩名告訴第一財(cái)經(jīng)記者：“理想的柔性材料應(yīng)該具備兩方面的特性，一是超薄柔軟，這樣能夠避免對脆弱腦組織的損傷；二是要性能穩(wěn)定，能夠防止腦脊髓液的滲透以及材料植入后容易出現(xiàn)的滑移。”

宋恩名向第一財(cái)經(jīng)記者介紹稱 ，目前腦機(jī)接口公司研發(fā)的植入式柔性電極采用大多是金或者鉑等金屬導(dǎo)體，相應(yīng)的柔性電子封裝容易出現(xiàn)漏電問題，在應(yīng)用安全性方面存在風(fēng)險(xiǎn)，而且在腦電信號采集方面信噪比較低。宋恩名團(tuán)隊(duì)提出了一種集成化硅基晶體管陣列的高通量腦機(jī)接口柔性電極，有望實(shí)現(xiàn)更長期的腦電信號記錄。

“植入式腦機(jī)接口的微電極陣列可以讓高時空精度腦電傳感成為可能，而大規(guī)模硅薄膜晶體管可以實(shí)現(xiàn)高密度腦電信號放大功能。”宋恩名對第一財(cái)經(jīng)記者表示。他還表示，團(tuán)隊(duì)正在研究一種生物兼容性更好的硅基可降解腦機(jī)接口系統(tǒng)，以優(yōu)化腦機(jī)接口的信噪比以及解決植入失效后被取出所帶來的二次手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

大腦研究在很多方面都是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的下一個前沿，而2023年也有望成為神經(jīng)技術(shù)的“分水嶺之年”，該領(lǐng)域從技術(shù)和資金方面都出現(xiàn)了積極勢頭。在國內(nèi)，深圳腦科學(xué)技術(shù)公司應(yīng)和腦科學(xué)近日宣布完成超億元天使輪融資；在全球，除了Precision公司之外，腦機(jī)接口公司Synchron也于去年12月宣布獲得7500萬美元C輪融資。

標(biāo)簽： 柔性電極 腦機(jī)接口