
创刊词
当意识即将挣脱肉身,当思维开始对话机器——我们已然站在人类进化的奇点上。这是一场比互联网诞生更为深刻的革命——互联网连接了信息,而脑机接口,将连接心智。在此背景下,脑医汇平台新开设了【心驰神网】栏目,专注于脑机接口与神经调控的前沿资讯。
在这里,“心驰”,是意识驰骋的渴望;“神网”,是神经元编织的新维度。在这里,我们将做前沿的瞭望员,记录下脑机接口和神经调控的每一次脉动。从非侵入式的轻盈佩戴,到侵入式的深度探索;从治疗瘫痪的临床奇迹,到增强智力的伦理激辩。
因为相信,所以看见。因为看见,所以奔赴。欢迎你,与我们一起,心驰于神网之上。
近年来,脑机接口(BCI)因其在神经精神疾病治疗中的潜力备受关注。以Neuralink为代表的侵入式方案虽能获得高精度信号,但电极需穿透脑实质,长期存在感染、免疫排斥及信号衰减等问题。近期,由OpenAI首席执行官Sam Altman参与联合创立的Merge Labs正式亮相,试图开辟一条全新的技术路径——基于超声波的微创BCI。其技术源头机构Forest Neurotech已获相关专利,并在英国启动相关临床研究,针对情绪障碍患者进行验证。

这一超声技术的核心在于利用高频声波与脑组织的物理相互作用。具体而言,功能性超声成像(fUSI)通过检测血流动力学变化间接反映神经元集群的兴奋状态:当特定脑区激活时,局部脑血容量迅速增加,可通过多普勒效应高灵敏度捕捉。Forest Neurotech采用Butterfly Network的单芯片超声技术,将传统大型超声系统的声波生成、波束导向和记录能力集成于指甲盖大小的芯片上,植入颅骨钻孔内,发射平面波并接收多角度回波,经波束形成和滤波处理后,生成空间分辨率达0.2毫米的功能图像。相较于功能磁共振成像,该方案无需患者保持静止,可在自然行为下实现长时间监测,且设备体积显著缩小。
更重要的是,超声不仅能“读取”脑活动,还能“写入”,以实现神经调控。聚焦超声可通过机械力作用于神经元膜上的机械敏感离子通道,改变其放电频率,达到局部兴奋或抑制。与脑深部电刺激或经颅磁刺激相比,超声具有更高的空间聚焦性和穿透深度,且不依赖外源性基因标记即可发挥作用。

从临床转化看,Forest Neurotech已获英国NHS批准,于2025年3月启动。初期将纳入因颅内高压接受去骨瓣减压术的患者,利用颅骨缺损直接放置超声设备,无需额外手术。研究者在两小时内监测设备对情绪和动机相关环路的影响,重点评估其对难治性抑郁症、焦虑症等疾病潜在疗效。这一设计巧妙规避了早期试验中最棘手的伦理与安全障碍,为后续大规模临床试验奠定基础。

当然,超声BCI并非没有瓶颈。发表在Nature的述评文章指出,基于血流信号的成像存在时间延迟,对需要实时交互的应用(如意念打字)可能构成根本性限制。此外,超声能量吸收后产生热效应,如何在保持有效调控的同时避免局部温度超标是工程设计中的核心难题。随着技术向消费级应用扩展,隐私保护和神经数据安全问题将愈加突出。
Merge Labs团队坦言,产品化还有很长的路要走,“要充分实现这一愿景,需要以十年而非年为单位进行思考,攻克横跨多个学科的重大难题,并主动确保最终的技术安全可靠、保护隐私、可及可用,对用户和社会都有益。我们欣然接受这些挑战,因为相信其带来的益处将远远超过过程中的困难,并且集中努力将让这些益处更快成为现实。”

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