脑机接口初创公司Paradromics在初期技术测试中,成功将脑部植入设备短暂置入人体。
脑机接口(BCI)初创公司Paradromics宣布重磅进展:其研发的大脑植入设备已成功放入一名患者颅内,并在约10分钟后安全取出。
这标志着该公司名为Connexus的植入设备向着更长期的临床试验迈出了关键一步。在各公司竞相逐鹿的脑机接口赛道——埃隆 · 马斯克(Elon Musk)的Neuralink也参与其中——这无疑是该领域商业化进程中的又一最新战果。
总部位于奥斯汀的Paradromics希望通过Connexus设备,帮助脊髓损伤、卒中或患有肌萎缩侧索硬化症(ALS,俗称“渐冻症”)的患者重获言语与沟通能力。这款设备的核心使命是将大脑的神经信号转化为合成语音、文字指令和移动光标。自2015年创立以来,Paradromics已在绵羊身上对其植入设备进行了多年的测试,而这次,是Connexus首次用于人类患者。
手术于2025年5月14日在密歇根大学完成,接受手术的是一位正在进行癫痫治疗手术的患者。患者同意将Connexus设备暂时植入其处理听觉信息并编码记忆的颞叶。医生们使用Paradromics研发的一款类似“肾上腺素笔”(EpiPen)的仪器,将设备送入选定位置。随后,研究人员成功验证:Connexus确实捕捉到了患者大脑中活跃的电信号!
“当患者接受重大神经外科手术时,存在一个非常独特的机会,”Paradromics首席执行官马特 · 安格尔(Matt Angle)点明关键,“他们的颅骨会被打开,部分脑组织即将被移除。在这种情境下,顺带测试一个脑植入体的额外风险,可以说影响微乎其微。”
Paradromics的植入物比一枚一角硬币还要小巧玲珑,却暗藏玄机:它拥有420根微小的探针,能直接深入脑组织。这些探针实为电极,可以记录单个神经元的信号。Neuralink的植入物同样位于脑组织中(不过,它配备了1000多个电极,分布在64根柔性细丝上)。其他BCI公司则选择了更温和的路线。例如,Precision Neuroscience正在测试一种只需“贴”在大脑表面的设备;而Synchron开发的设备,则能潜入血管并悄然贴附于大脑旁。这两种设备都从神经元群而非单个神经元收集信号。
“只有贴近单个神经元,才能获得最高质量的信号。”安格尔强调。获取大脑的高分辨率信号是精准破译一个人想要表达的言语的关键所在。
需要澄清的是,BCI并非直接“窥探”人的私密念头。它们的工作原理是解读与运动意图相关的神经信号。以Paradromics正在打造的设备为例,它专注于解码说话时的面部运动。即使一位瘫痪患者实际无法动嘴,只要他尝试做出说话的动作,大脑就会产生独特的神经信号。随后,这些信号将通过设备解码为语音。
2023年,斯坦福大学和加州大学旧金山分校的研究团队在利用BCI解码言语方面取得重大突破。他们为两名瘫痪的女性患者植入设备,这一大脑植入物能以每分钟62个词和78个词的速度解码患者想要表达但无法说出的言语。要知道,普通人说话的语速也不过每分钟130个词左右。
Paradromics希望取得类似的成果。公司计划在2025年年底前启动针对瘫痪患者的临床试验,参与者将长期植入该设备。
“把一款全新的医疗设备,特别是像他们设计的这种需要完全植入大脑的设备,推向市场,难度很大,”专注于技术研发的俄亥俄州非营利组织Battelle的神经技术研究员贾斯廷 · 桑切斯(Justin Sanchez)坦言,“特别在监管流程的初期阶段,你希望将它植入人脑,并确保它能接收到它应该接收的信号。”
过去20年间,一款名为“犹他阵列”的植入设备一直是BCI研究的主力。它形似一把带有100根“尖刺”电极的微型发刷,曾帮助瘫痪患者操控机械臂、凭意念移动光标,以及产生合成语音。但这个设备需要在头顶安装一个显眼的基座来连接外部设备。此外,它可能随时间老化,甚至损伤脑组织。Paradromics、Neuralink等脑机接口公司,正致力于用更耐久的材料、较少侵入性的设计以及更多的电极捕捉更多数据,以改进这种早期阵列。
Paradromics的微型植入物
主持此次手术的密歇根大学神经外科医生马特 · 威尔西(Matt Willsey)指出:“更多的电极意味着BCI有望拥有更强大的性能和更丰富的功能。”
安格尔展望道,公司计划研究在大脑中同时植入多达四个Connexus设备的可行性,这将使信号记录能力获得巨大增长。但首先,他们必须通过一项长期研究证明,单台Connexus设备是安全的。这是下一步的工作。
“这次手术的核心目标是把整套流程搬进手术室,敲定植入步骤,确保设备在颅内运行良好,并且能够顺利取出。” 匹兹堡大学的BCI研究员詹妮弗 · 科林格(Jennifer Collinger)说道,“这是一次漂亮的彩排。”
资料来源Wired
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本文作者埃米莉·马林(Emily Mullin)是《连线》(Wired)的专职记者,主攻生物技术领域。此前,她曾是麻省理工学院骑士科学新闻项目研究员,并在Medium旗下科技媒体OneZero担任生物技术记者。更早之前,她供职于《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review),担任副主编,负责生物医学领域的报道

