近日,中國首家以超聲波技術(shù)為核心路線的腦機(jī)接口公司——格式塔(成都)科技有限公司(以下簡稱“格式塔”)在成都天府國際生物城正式宣布成立,標(biāo)志著我國在腦機(jī)接口這一前沿科技領(lǐng)域開辟出一條全新的技術(shù)路徑。
格式塔將深耕超聲波腦機(jī)接口技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,致力于構(gòu)建下一代具備全腦信號(hào)讀寫與分析能力的腦機(jī)接口平臺(tái),推動(dòng)腦機(jī)接口技術(shù)更快走向臨床應(yīng)用,惠及廣大患者。
成都高新區(qū)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示:“格式塔的落地,不僅是成都高新區(qū)在‘AI+醫(yī)療健康’交叉領(lǐng)域招引培育高能級(jí)項(xiàng)目的關(guān)鍵成果,也為我們打造國內(nèi)領(lǐng)先的腦科學(xué)與腦機(jī)接口產(chǎn)業(yè)生態(tài)注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。當(dāng)前,成都高新區(qū)正依托天府錦城實(shí)驗(yàn)室(前沿醫(yī)學(xué)中心)、國家精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、北京大學(xué)成都前沿交叉生物技術(shù)研究院等重大創(chuàng)新平臺(tái),積極推動(dòng)人工智能與生物醫(yī)藥的深度融合,加速前沿技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)集聚?!?/span>
超聲腦機(jī)接口:
突破全腦讀寫瓶頸,賦能精準(zhǔn)醫(yī)療
腦科學(xué)是當(dāng)今世界科技前沿的“終極疆域”之一,其核心挑戰(zhàn)在于如何同時(shí)實(shí)現(xiàn)大腦活動(dòng)的高空間覆蓋度與高時(shí)間分辨率觀測與干預(yù)。傳統(tǒng)技術(shù)路徑各有局限:功能核磁共振成像(fMRI)能夠進(jìn)行全腦成像,但其依賴的血氧信號(hào)存在數(shù)秒延遲,無法捕捉快速的神經(jīng)電活動(dòng)時(shí)序;侵入式電極(如微絲陣列)雖能實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)的實(shí)時(shí)記錄,但通常只能覆蓋大腦皮層的極小局部區(qū)域,且開顱手術(shù)帶來創(chuàng)傷與風(fēng)險(xiǎn)。超聲波腦機(jī)接口技術(shù)的興起,為破解這一長期困境提供了充滿希望的“第三種路徑”。
格式塔創(chuàng)始人兼CEO彭雷說:“超聲技術(shù)是目前最有可能實(shí)現(xiàn)非侵入式全腦讀寫的方向?!?/p>
據(jù)介紹,在“寫”的方面,超聲波可通過相控陣技術(shù),無需開顱即可對(duì)特定腦區(qū)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控,實(shí)現(xiàn)多靶點(diǎn)、可編程的神經(jīng)環(huán)路干預(yù),為阿爾茨海默癥、帕金森病、抑郁癥、慢性疼痛等涉及全腦環(huán)路異常的疾病提供了創(chuàng)新的治療可能。在“讀”的方面,超快超聲成像技術(shù)能夠以高時(shí)空分辨率記錄全腦不同區(qū)域的微血管血流信號(hào),從而間接解碼神經(jīng)活動(dòng),為科學(xué)家理解全腦層面的功能機(jī)制打開了全新窗口。
相較于全球領(lǐng)先的侵入式設(shè)備僅能覆蓋大腦皮層約1.3‰的面積,超聲路線在同等設(shè)備體積下可實(shí)現(xiàn)高達(dá)25%的全腦體積覆蓋,并能觸及深部腦區(qū)。這一突破性優(yōu)勢,使其在應(yīng)對(duì)復(fù)雜腦疾病方面潛力巨大。目前,超聲腦機(jī)接口在慢性疼痛、抑郁癥、中風(fēng)后功能障礙等領(lǐng)域的臨床研究中已展現(xiàn)出顯著效果。例如,通過超聲調(diào)控前扣帶皮層(ACC),可令疼痛強(qiáng)度顯著降低且效果持續(xù)一周;針對(duì)抑郁癥的干預(yù)治療也在24小時(shí)內(nèi)起效。

據(jù)了解,格式塔的產(chǎn)品將分代推進(jìn):第一代是臺(tái)架式設(shè)備,計(jì)劃首先應(yīng)用于慢性疼痛管理的臨床干預(yù),預(yù)計(jì)2026年啟動(dòng)國家藥監(jiān)局(NMPA)的注冊(cè)流程;第二代將發(fā)展為可穿戴式設(shè)備。
目前,格式塔已與華西醫(yī)院等國內(nèi)頂尖醫(yī)療機(jī)構(gòu)建立合作框架,未來將持續(xù)深化“產(chǎn)學(xué)研醫(yī)”協(xié)同,探索更多適應(yīng)癥的解決方案,旨在為全球腦功能干預(yù)與腦疾病治療輸出“中國方案”。
成都高新區(qū)構(gòu)建創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)生態(tài)
助推“腦機(jī)接口”加速前行
2025年,超聲波腦機(jī)接口路線在全球范圍內(nèi)迎來爆發(fā)式關(guān)注。在這一全球同步起跑的新賽道上,中國憑借全方位的優(yōu)勢蘊(yùn)藏著“彎道超車”的巨大機(jī)遇。
彭雷表示,在超聲腦機(jī)接口領(lǐng)域,中國在政策支持、人才儲(chǔ)備、臨床成本、患者規(guī)模及完整產(chǎn)業(yè)鏈方面擁有獨(dú)特優(yōu)勢,有望在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)并跑甚至領(lǐng)跑。成都高新區(qū)是全國首批國家高新區(qū)、全國首批“創(chuàng)建世界一流高科技園區(qū)”試點(diǎn)園區(qū)。成都高新區(qū)在集成電路、人工智能、生物醫(yī)藥等方面產(chǎn)業(yè)鏈健全,醫(yī)療資源富集、人才資源豐富、創(chuàng)新氛圍澎湃、應(yīng)用場景廣闊,為腦機(jī)接口技術(shù)研發(fā)提供了良好的基礎(chǔ)條件和產(chǎn)業(yè)發(fā)展氛圍。

隨著格式塔等先鋒企業(yè)啟航,一個(gè)由超聲波引領(lǐng)的“全腦讀寫”腦機(jī)接口時(shí)代正在到來。在成都高新區(qū)這片創(chuàng)新熱土上,政企醫(yī)研多方力量正同頻共振,攜手探索大腦奧秘、造福人類健康的新征程。
據(jù)了解,隨著四川省人形機(jī)器人訓(xùn)練場、大模型訓(xùn)練場、成都智算中心、天府錦城實(shí)驗(yàn)室(前沿醫(yī)學(xué)中心)腦與類腦研究平臺(tái)相繼掛牌,成都高新區(qū)已形成“腦—身”融合試驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施群。
在腦機(jī)接口領(lǐng)域,成都高新區(qū)已聚集博瑞恩、新源生物、云衛(wèi)康等一批優(yōu)秀腦機(jī)企業(yè)。其中,云衛(wèi)康科技專注反射式生命體征監(jiān)測技術(shù)及相關(guān)醫(yī)療產(chǎn)品的研究,開發(fā)了全球領(lǐng)先的 AI 睡眠篩查系統(tǒng),廣泛應(yīng)用于健康體檢、神經(jīng)內(nèi)科等領(lǐng)域。新源生物專注于神經(jīng)科學(xué)研究與轉(zhuǎn)化應(yīng)用,通過生理電采集與分析、機(jī)器學(xué)習(xí)建模、生理電調(diào)控的閉環(huán)式神經(jīng)評(píng)估與調(diào)節(jié),研發(fā)了新一代圍術(shù)期監(jiān)護(hù)產(chǎn)品BMP-10麻醉深度監(jiān)護(hù)儀、便攜式干電極無線腦電采集頭環(huán),應(yīng)用于心理健康篩查、睡眠監(jiān)測等領(lǐng)域。

為加速產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè),成都高新區(qū)于2025年12月發(fā)布了相關(guān)合作機(jī)會(huì)清單,明確將聚焦腦機(jī)接口與神經(jīng)科學(xué)、心理醫(yī)學(xué)、大健康、機(jī)器人等交叉應(yīng)用,聯(lián)合多方力量打造創(chuàng)新生態(tài)。具體舉措包括推進(jìn)腦電數(shù)據(jù)庫建設(shè)、搭建通用方案設(shè)計(jì)平臺(tái)、重點(diǎn)吸納上下游產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、引導(dǎo)金融資本支持、加速科研成果轉(zhuǎn)化等。

下一步,成都高新區(qū)將持續(xù)強(qiáng)化系統(tǒng)性支撐,瞄準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸鼓勵(lì)校企聯(lián)合攻關(guān),對(duì)接華西醫(yī)院等頂級(jí)臨床資源搭建“醫(yī)工結(jié)合”轉(zhuǎn)化橋梁,優(yōu)化人才、資本、空間要素配置,營造國際一流創(chuàng)新生態(tài),力爭成為全球腦科學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)新策源地和產(chǎn)業(yè)高地。
(圖片來源:成都高新區(qū))
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