在比爾·蓋茨和杰夫·貝佐斯的支持下，澳大利亞初創公司 Synchron 殺入腦機接口市場，似乎將要擊敗埃隆·馬斯克的Neuralink。該公司推出了一種安全、可靠的腦機接口，任何醫院都可以快速安裝 —— 而且不會在你的頭骨上留下一個洞。
首先，我們一起來簡要了解一下腦機接口（BrAIn-computer interfaces）。
腦機接口將電極放置在特定的大腦區域旁邊，讀取電活動，將特定的想法和意圖轉化為信號，這些信號可以用來控制電腦、移動設備，理論上還可以用來控制電動輪椅和假肢等其他東西。
最初，它們主要作為醫療設備出售，這些設備可以為那些因脊髓損傷、運動神經元疾病和其他疾病而失去運動功能的人帶來溝通、互動、獨立和人性。但其他人則期待著，未來它們將被植入體內，用以增強健康人群的新的精神控制能力。
Neuralink、Blackrock Neurotech、BrainGate和許多其他公司在大腦讀取植入物方面都取得了進展，這些植入物將多達1000多個電極直接放入腦組織中，以實現高帶寬和潛在的雙向通信。
但要做到這一點，他們需要在病人的頭骨上切開一個洞。這種操作會導致各種各樣的并發癥，無論是醫療上的還是監管上的，坦率地說，人們需要在頭上開一個洞，這可能是很多人無法接受的事。
澳大利亞的初創公司 Synchron 則采用了一種不同的、高度實用的方法：這家公司開發了一種“支架（Stentrode）”，可以通過頸靜脈植入，并通過大腦血管引導到運動皮層旁邊的位置。在這里，它就像一個常規的自我膨脹支架一樣被部署，它在特定的大腦區域旁邊放置了16個電極，這些電極可以用來無線和即時地控制設備。
與馬斯克的 Neuralink 和其他競爭對手的千電極芯片相比，這種方法似乎有點低保真，但 Synchron 聯合創始人兼首席技術官尼古拉斯·奧皮（Nicholas Opie）教授指出，在早期，這實際上是一個相當大的優勢；已經安裝了“支架”的10名患者發現它非常可靠，他們在安裝的那天就開始學習使用它，而且，他們發現它永遠不需要重新校準。
事實上，任何診所都可以植入該設備，再加上整個設備是完全植入的，沒有任何東西穿透皮膚，這應該會使它成為美國食品藥品監督管理局（FDA）等機構批準的更簡單的設備，為潛在的更快的市場路徑創造條件，Synchron 公司希望，這將使 Stentrode 在激烈的競爭展開前就能廣泛提供給殘疾患者。
Synchron 公司獲得了大約1.45億美元的資金，其中包括蓋茨前沿（Gates Frontier）和貝索斯探險（Bezos Expeditions）兩家組織，該公司正在進行關鍵試驗，以使該設備獲得醫療用途的批準。
Synchron 的微創腦機接口
尼古拉斯·奧皮教授表示：“我們正在努力創造一個癱瘓患者不受疾病影響的世界。我們希望能夠幫助這些人再次溝通，從長遠來看，能夠移動和獨立生活。”
幾十年的研究表明，當人們想要執行動作時，你可以記錄下大腦運動皮層發出的信號，并將它們轉化為指令，這些指令可以被電腦或輪椅等外部設備使用。
目前，這項技術的問題在于它還處于研究階段 —— FDA還沒有批準使用這些侵入性設備。這些技術需要開顱手術進入大腦，然后將電極直接放在大腦上或穿透到脆弱的組織本身。
大腦上有很多不同的層，尤其是頭骨，它們會減弱和阻擋電信號。所以，避開它們的最好方法就是躲到頭骨下面。一種方法是通過鉆孔或鋸切和移除大塊的頭骨。Synchron 公司想出了另一種方法：利用血管到達顱骨下面，而且這種方法不需要這種侵入性手術。
“支架（Stentrode）”設備如何植入
該設備通過頸靜脈進入，然后使用身體的自然高速公路，通過血管到達運動皮層。當到達指定區域后，開始放置 Stentrode，一個自我膨脹的鎳鈦諾支架植入物周圍分布著16個電極。
現在，人類的血管系統已經繪制得很好。如果你有堵塞、血管破裂或類似的情況，醫生已經使用類似的程序。在血管中植入支架以保持血管暢通已有很長的歷史。因此，Synchron的想法是：利用這個方法與大腦的關鍵區域進行密切接觸，并創造一個大腦/計算機接口，它與外科醫生已經擁有的基礎設施、設備和技能完全兼容。
目前的醫院基本都有卒中中心，而且越來越多。所以，植入這個設備所需的一切，包括醫生的技能，都已經存在了。Synchron 公司表示，他們只是在利用已經存在的東西。而且，這是日間手術，不需要過夜或監護。
在材料方面，該設備使用同樣的自膨脹材料作為支架，但把它作為嵌入電極的支架。Synchron 已經把它縮小到一個非常小的管子，可以用傳統的導管系統輸送到大腦。當導管被取出時，它會膨脹并將電極推向血管壁。
上矢狀竇處的血管是大腦的主要引流通道之一，該血管的直徑相當大 —— 約4到7毫米。與用于起搏導線和其他東西的一些厚而粗的導線相比，Synchron設備的導線非常小。
一旦它被部署，電線的另一端會插入一個起搏器式的裝置，它位于胸部的皮膚下。所以，整個腦機接口裝置是完全植入的。
與穿透顱骨的電極相比，使用支架的優勢
其他技術的一個問題是，它們有暴露的部分，電線和電纜以及從大腦中出來的東西。很明顯，感染風險很大，所以，沒有一個有這些系統的病人能夠在家里使用它們。他們只能在進入實驗室或臨床環境時使用。
而且，切除并替換部分顱骨，雖然有些公司在這方面取得了一些成功。但大腦真的不喜歡被塞入東西。它就像一個碎片，你的身體會試圖拒絕它，把它推出去。早在 Neuralink 出現之前，許多研究小組已經用穿透電極做了幾十年的研究，他們都面臨著同樣的問題。
對 Synchron 來說，血管也想要排斥他們的設備，但它是通過將其推入壁上來排斥它，并最終在幾周內用皮膚覆蓋它。這對 Stentrode 是有利的，因為它把它推得更靠近大腦，把它固定在腦壁上。所以，身體的反應反而發揮了 Stentrode 的優勢，而且它不會阻礙血液流動。
相比數千個電極，16個電極是否足夠
確實，和其他的技術方式相比，16個電極并不多。問題是，你打算用它做什么？Synchron指出，現在有很多病人，他們想要可靠、安全、輕松地使用它，不需要任何校準。他們希望每次都能成功。16個電極足以讓他們交流，使用電話，使用電子郵件，購物，網上銀行，所有這些事情。
這同樣取決于程序和患者想做的事情，但只要一個開關或按鈕，加上一些人可以使用的眼動追蹤，他們就可以在屏幕上導航，并點擊鼠標。一旦你有了這些，你就可以在電腦或智能手機上或多或少地做任何事情。你可以控制智能家居，燈光，電視，諸如此類的東西。
如果你加入更多的開關，期望你能控制電動輪椅也是可能的；向前，向后，向左，向右。或者類似地，如果你不能使用眼動追蹤控制鼠標指針。如果你有10個開關，也許你就可以操作每個手指，也許你可以更快地使用鍵盤。
實際上，過多的開關數量，很可能已經超出了患者實際能夠控制的范圍。一旦達到某個數量，它就超出了人們有意控制開關的范圍，你就不得不接收潛意識的信號，并推斷需要做什么。而 Synchron 的策略是想讓人們控制他們在做什么，在他們想要的時間和地點準確地點擊即可。
也許，總有一天可以在人們身上安裝更多的電極和傳感器 —— 你當然可以通過不同的血管進入大腦的不同區域。Synchron認為，他們的 Stentrode 是最好的起點。
關于人體試驗的進展和商業化的道路
Synchron公司已經在澳大利亞完成了一項人體試驗，試驗對象是四名運動神經元疾病（MND）患者。這些病人都沒有出現嚴重的不良反應，而且，他們都能通過這個系統用意念控制電腦。在美國，Synchron公司對6名患者進行了早期的可行性試驗。因此，Synchron公司將結合這10項來完成早期的可行性研究。這方面的成功將導致FDA進行一項關鍵試驗，關鍵試驗如果成功，Synchron的腦機設備將被認定為安全有效的產品，可以開始為商業發布做好準備，醫生將被允許開處方，它可以被社區使用。
目前，Synchron正在和FDA就關鍵試驗進行談判，以獲得足夠的證據證明它是安全和有效的。需要注意的是，進行這些試驗需要很長時間，試驗結束后還會有一段時間的后續研究。Synchron公司表示，希望它能在四到五年內完成。
關于 Neuralink 和其他競爭公司
對于任何在這個領域工作的人來說，埃隆·馬斯克和Neuralink給這類工作帶來的關注是非常棒的。有很多人迫切需要這項技術，而且有空間容納不止一個玩家。Synchron公司認為，他們已經找到了一種讓該技術更安全的方法，而且目前處于領先地位。
目前，在美國還有幾個小組在做穿透電極陣列。由于它的侵入性，他們已經獲得了FDA的批準可以在短時間內植入它，但它需要被移除。現在，你顯然不能強迫一個人做手術，所以這是一個灰色區域，告訴人們他們需要切除它們。
就 Neuralink 而言，該公司沒有經過同行評審的研究，也沒有詳細的信息，只有 Twitter 上的信息。雖然，我們知道他們已經獲得了FDA對人體試驗的某種批準，但這是非常模糊的，FDA可能會給予很多不同的條件批準。所以，并不能顯示出這些技術到底走了多遠。
據悉，Synchron公司的技術剛剛被提名為歐洲專利局獎的決賽選手。
