超4000个,首个微创可逆脑机接口植入电极数创纪录

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来源:医械一线

近期,脑机接口领域的前沿企业Precision Neuroscience宣布了一项重大突破:在一次活体人脑手术中,该公司成功植入了创纪录的4096个电极,这一数字是去年由Hao Tan等人创下的2048个电极纪录的两倍。相比之下,埃隆·马斯克旗下的Neuralink脑机接口(BCI)系统目前最多仅支持1024个电极。


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创纪录的脑机接口临床突破

Precision Neuroscience由神经外科专家Ben Rapoport联合创立,他亦是Neuralink的初创团队成员之一,公司其他几位高层同样拥有Neuralink的背景。Rapoport强调:“Precision Neuroscience与Neuralink在侵入性治疗理念上存在显著差异。我们坚信,可以在不损害大脑结构的前提下实现与大脑的有效对接。”


为达成这一里程碑式的成就,Precision Neuroscience在今年4月的一次良性脑肿瘤手术中,利用其最新的Layer 7皮质接口薄膜微电极阵列技术,为一名匿名患者植入了四个阵列,每个阵列包含1024个微型电极,总计4096个。这些薄膜微电极阵列经过精心设计,能够紧密贴合大脑皮层而不造成组织损伤。通过专利的微创植入技术,Precision能够将数千个通道精确放置于大脑表面的任何目标区域。


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该技术的工作原理基于大脑活动产生的电信号。当大脑处理信息或执行动作时,会产生微弱的电信号,而Layer 7的薄膜电极能够捕捉到这些微米级别的信号,从而实现对大脑活动的高分辨率观测。更多的电极意味着能够收集到更丰富的数据,进而生成更精细的大脑活动图像。Rapoport在手术后表示:“这一纪录的突破标志着我们向新时代迈出了重要一步。能够如此大规模地捕捉皮层信息,将极大地推动我们对大脑的理解。”


在2023年的首例人体临床试验中,Precision与西弗吉尼亚大学洛克菲勒神经科学研究所合作,成功将Layer 7临时放置于一名脑瘤切除手术患者的大脑上。神经外科医生在手术过程中安全地将植入物放入,并成功读取、记录和绘制了大脑表面的电活动。


这一成就得到了洛克菲勒神经科学研究所神经外科主任Peter Konrad博士的高度评价:“这是实时检测并以如此高分辨率映射脑电活动的一项非凡成就。我仿佛亲眼目睹了患者大脑的思考过程。”


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首个微创可逆脑机接口
获得突破性认证

Precision Neuroscience是目前唯一一家致力于开发高分辨率、微创且可逆植入的脑机接口(BCI)公司。由Michael Mager和Ben Rapoport于2021年共同创立,两人均为Neuralink的联合创始人。公司旨在构建直接连接人脑与计算机的通信桥梁,为全球数百万神经疾病患者提供创新性的治疗方案。


Precision的“第7层大脑皮层”技术有望为瘫痪患者带来福音。该技术通过神经信号控制电子设备,使患者能够移动光标、打字甚至直接访问社交媒体,从而重新获得与他人沟通的能力。Layer 7实际上是一种类似于透明胶带的电极阵列,由高密度电极组成,能够平铺在大脑表面并捕捉微弱的电信号。其微创且可逆的植入方式以及创新的微创颅骨微缝技术为脑机接口领域带来了革命性的突破。


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值得注意的是,Precision Neuroscience的设备并不穿透大脑组织,而是作为一层薄膜覆盖在大脑皮层表面。植入过程仅需在颅骨上开一条极细的缝隙,然后将带状的第7层皮质接口设备通过这一缝隙滑入大脑。Precision声称,该设备在需要时可以轻松移除,不会对大脑造成任何伤害。相比之下,Neuralink的BCI设备则需要通过手术机器人将比头发丝还细的导线植入大脑3到5毫米深,且存在导线缩回的问题。


去年,Precision Neuroscience的“第7层大脑皮层(Layer 7 Cortical Interface)”技术已获得美国食品药品监督管理局(FDA)的“突破性设备”认定。同时,该公司还通过其全资子公司Precision BioMEMS Corporation收购了位于德克萨斯州的MEMS(微机电系统)制造工厂,以确保“第7层大脑皮层”关键部件的生产质量和供应稳定性。位于德克萨斯州的MEMS制造工厂,以确保电极阵列的高质量和安全性。这座工厂占地面积22,000平方英尺,拥有先进的生产设施和专业团队。Precision BioMEMS保留了该设施的团队及其在生物医学和通用MEMS制造方面的专业知识,为公司的快速发展提供了有力支持。