腦機接口賽道又有新消息傳出。
IEEE Spectrum 消息，一種新型微創超聲腦機接口設備正在開發中。
該設備将傳統的腦機接口介質腦電，改爲了超聲波。
原理是使用直接聚焦超聲波（FUS）改變神經元的動作電位，用一種名爲功能性超聲成像（fUSI）的技術，通過多普勒效應測量局部血流變化來監測大腦區域内的神經活動。
醫療技術公司 Forest Neurotech 和醫學影像公司 Butterfly Network，已就研發這款微創超聲腦機接口設備達成合作。
要知道，像馬斯克 Neuralink、Paradromics 和 Synchron 等都在開發與大腦進行 " 電 " 交互的腦機接口。
那麽相較之下，基于超聲波的腦機接口有何優勢？
" 創口 " 更小，空間定位更精确
據介紹，傳統的腦電刺激技術由于電流在腦組織中傳播距離有限，所以在空間上受限較大。
因此在刺激大腦深層區域時，需要通過侵入性手術将電極放置在相關位置。而僅在顱骨上安裝深層植入物或電極隻能記錄大腦表層區域的神經活動。
爲此，開發團隊表示正在研發一款微創超聲植入物，隻需要将其植入用戶的頭骨，放置在大腦表層，就能使用超聲波靈活刺激和記錄大腦特定區域的神經活動，且精度爲亞毫米級。
具體來說，由 Butterfly Network 提供超聲芯片硬件支持，Forest Neurotech 則使用這些超聲芯片，通過引導和聚焦的超聲波刺激大腦特定區域。
然後，用一種名爲功能性超聲成像（fUSI）的神經成像技術來監測神經活動。
fUSI 原理也很簡單：
和所有細胞一樣，神經元需要血液才能發揮作用，而神經元 " 活性 " 增加也就意味着大腦需要的血流量供給也要增加。
fUSI 正是利用超聲波探測腦部血流量的微小變化，來推測出神經元的活動程度。
具體做法是對大腦某一區域發射超聲波，然後檢測 " 回波 "（受血流影響的反射波）。
由于血液在運動時會引起 " 多普勒效應 "，會輕微影響回波的振動頻率。
所以通過分析回波頻率的變化，fUSI 系統就可以判斷出血流速度的變化，進而反推出那裏的神經活動。
公司簡介
據悉，這款超聲波腦機接口設備将由 Forest Neurotech、Butterfly Network 兩家公司聯合開發。
其中Forest Neurotech是在今年 1 月份剛剛成立的一家非營利性機構，專注于開發微創超聲腦機接口。
聯合創始人有三位 Sumner L. Norman、Tyson Aflalo、William Biederman。
上文提到的 fUSI 技術，正是 CEO Sumner L. Norman 最近參與的一項研究。
此外，Forest Neurotech 屬于 Convergent Research 旗下機構，而 Convergent Research 是一個科學非營利組織孵化器，并且是 Schmidt Futures Network 成員，前段時間剛宣布獲得了 5000 萬美元新慈善支持。
Butterfly Network則是一家醫學影像獨角獸公司，由有着 " 生物科技領域的喬布斯 " 之稱的 Jonathan Rothberg 于 2011 年創立。
此前，Butterfly Network 創造了首個使用超聲芯片技術打造的手持式單探頭全身超聲系統 Butterfly iQ+。
目前，Forest Neurotech 已與 Butterfly Network 達成爲期 5 年的共同開發協議，Forest 将支付 2000 萬美元用于購買 Butterfly 超聲芯片及服務。
參考鏈接：
[ 1 ] https://spectrum.ieee.org/bci-ultrasound
[ 2 ] https://www.butterflynetwork.com/press-releases/co-development-agreement-with-forest-neurotech
[ 3 ] https://www.vis.caltech.edu/documents/25496/Claire_Window_on_the_brain_2023.pdf
— 完 —
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