Merge Labs这家衍生公司旨在与埃隆·马斯克的脑芯片公司Neuralink展开竞争。但研究人员表示，这项技术仍处于早期阶段。
脑植入技术正逐步帮助重度残疾人士近乎实时地说话甚至唱歌 。如今，一家公司希望利用超声波——一种频率高于人类听觉范围的高频声波——来读取人们的思想并治疗精神疾病，而无需将电极植入大脑深处。
Merge Labs上个月刚刚成立，对其目标的描述也十分模糊。这家公司是蓬勃发展的脑机接口（BCI）市场众多企业之一。其引人注目之处在于获得了2.52亿美元的投资，投资方包括总部位于加州旧金山的人工智能公司OpenAI。这家初创公司被视为埃隆·马斯克旗下Neuralink的竞争对手。Neuralink生产的设备能够检测和操控大脑的电活动，目前已在患者身上进行试验。
《自然》杂志询问研究人员，Merge Labs 背后的团队是谁，以及该公司的方法是否基于可靠的科学依据。
Merge Labs是什么？
这家营利性公司自诩为研究实验室，而非以快速投资回报为目标的企业。它是由位于加利福尼亚州洛杉矶的非营利研究机构 Forest Neurotech 分拆出来的。
Merge Lab的联合创始人包括三位研究人员：Forest Neurotech的首席科学官Tyson Aflalo和首席执行官Sumner Norman，以及加州理工学院帕萨迪纳分校的脑机接口研究员、Forest Neurotech顾问Mikhail Shapiro。其他联合创始人包括科技企业家Alex Blania和Sandro Herbig，以及OpenAI的首席执行官Sam Altman。
该公司在脑机接口（BCI）方面的做法与Neuralink有何不同？
Merge Labs似乎正在开发利用超声波技术对大脑活动进行成像和调节。与Neuralink之类的设备相比，这种方法侵入性更小，因为它只需将传感器植入颅骨下方或通过骨骼上的窗口进行操作，而无需深入大脑。英国普利茅斯大学的神经科学家Elsa Fouragnan表示，与电极植入位置固定且只能与植入电极的部位连接不同，超声波可以监测大脑的很大区域并刺激多个部位，这可能有助于治疗抑郁症等复杂疾病。Fouragnan与Forest Neurotech公司有合作关系。与Neuralink一样，Merge Labs似乎也计划利用人工智能来解码大脑活动。
超声波如何与大脑相互作用？
传统超声成像的工作原理类似于声纳，通过向组织发射反射波来构建人体内部图像。功能性超声则更为复杂：它分析反射波在运动物体上散射时频率和振幅的变化，从而检测血细胞的运动并估算血流量。福拉格南表示，当神经元非常活跃时，它们需要更多的氧气。这会导致血流量的变化，从而反映出大脑活动。“它会生成一张图，当大脑活动活跃时显示为红色，如果没有活动则显示为白色，”她说道。
超声波也可用于刺激神经元。当多束超声波聚焦于一点时，波会改变神经元周围的压力，从而改变其放电频率。Merge Labs公司暗示，有可能将这种聚焦超声波技术与一种名为声遗传学的更具探索性的方法相结合。声遗传学利用基因工程技术，使特定细胞对超声波更加敏感。
使用超声波的缺点是什么？
尽管这种方法比植入脑内的设备创伤更小，但仍然需要手术才能进入颅骨下方。瑞典哥德堡查尔姆斯理工大学的神经技术研究员贾科莫·瓦莱表示，虽然超声波可以以很高的空间分辨率（约0.2毫米）读取大脑，但这种方法相对缓慢，因为血流是脑活动的间接指标，存在一定的滞后性。
“如果目标是交互式脑机接口，即系统反应足够快，能够感受到与患者意图的联系”，例如解码患者的语音，那么基于血流的方法就面临着“根本性的限制”，伦敦帝国理工学院神经信息学家、脑机接口公司 Cogitat 的联合创始人 Dimitrios Adamos 表示。
这项技术在哪些方面展现出应用潜力？
尽管利用超声波与大脑进行实时交互面临诸多挑战，Merge Labs 仍在探索这种方法来构建脑机接口 (BCI)。该公司的研究人员已经使用超声波设备来解读猴子的意图动作¹，并检测人类弹吉他、玩电子游戏等行为背后的大脑活动²。
除了脑机接口（BCI）之外，超声波技术在其他治疗领域也展现出巨大潜力。Fouragnan表示，这类设备有望成为一种比电刺激深部脑刺激更微创、更灵活的替代方案，用于治疗癫痫以及涉及大脑多个区域的疾病，例如耳鸣、重度抑郁症、成瘾和饮食失调。此外，与目前利用聚焦超声波从头部外部治疗神经系统疾病的方法相比，颅内植入式设备也具有显著优势。
声遗传学——福拉格南称之为“非常新的技术”——有望实现对超声波作用靶向神经元的更精准控制。与刺激电极周围所有神经元的电刺激设备不同，声遗传学可以让研究人员利用超声波束激活特定的神经元。其潜在应用包括恢复视力和治疗癌症。
人工智能在其中扮演什么角色？
OpenAI表示，人工智能将在Merge的方案中“扮演核心角色”，并将脑机接口（BCI）定义为一种全新的、“自然”的人机交互方式。OpenAI称，将与Merge合作构建科学基础模型和大规模生成式人工智能算法，以帮助解读脑信号中的意图。Valle认为，人工智能公司对脑机接口的兴趣“始终是个未知数”。他指出，脑部数据涉及高度的伦理敏感问题，而人工智能公司往往更热衷于创建更优秀的模型，而非真正帮助人们恢复功能。
这种方法有多大的推测性？
Fouragnan 说，Merge Labs 背后的研究人员“非常认真”，而且在功能性超声方面，他们“对自己能做的事情有着非常深刻的理解”。
但该公司也承认还有很长的路要走，并表示他们的思考是以“几十年而非几年”为单位的。瓦莱表示，如果没有同行评审的数据或演示证明其在人类身上能够实现可靠的神经解码，大多数研究人员会认为Merge Lab关于脑机接口的声明“只是愿景而非变革”。不过，凭借其投资规模，“一切皆有可能”，他说道。
Merge Labs这家衍生公司旨在与埃隆·马斯克的脑芯片公司Neuralink展开竞争。但研究人员表示，这项技术仍处于早期阶段。
脑植入技术正逐步帮助重度残疾人士近乎实时地说话甚至唱歌 。如今，一家公司希望利用超声波——一种频率高于人类听觉范围的高频声波——来读取人们的思想并治疗精神疾病，而无需将电极植入大脑深处。
Merge Labs上个月刚刚成立，对其目标的描述也十分模糊。这家公司是蓬勃发展的脑机接口（BCI）市场众多企业之一。其引人注目之处在于获得了2.52亿美元的投资，投资方包括总部位于加州旧金山的人工智能公司OpenAI。这家初创公司被视为埃隆·马斯克旗下Neuralink的竞争对手。Neuralink生产的设备能够检测和操控大脑的电活动，目前已在患者身上进行试验。
《自然》杂志询问研究人员，Merge Labs 背后的团队是谁，以及该公司的方法是否基于可靠的科学依据。
Merge Labs是什么？
这家营利性公司自诩为研究实验室，而非以快速投资回报为目标的企业。它是由位于加利福尼亚州洛杉矶的非营利研究机构 Forest Neurotech 分拆出来的。
Merge Lab的联合创始人包括三位研究人员：Forest Neurotech的首席科学官Tyson Aflalo和首席执行官Sumner Norman，以及加州理工学院帕萨迪纳分校的脑机接口研究员、Forest Neurotech顾问Mikhail Shapiro。其他联合创始人包括科技企业家Alex Blania和Sandro Herbig，以及OpenAI的首席执行官Sam Altman。
该公司在脑机接口（BCI）方面的做法与Neuralink有何不同？
Merge Labs似乎正在开发利用超声波技术对大脑活动进行成像和调节。与Neuralink之类的设备相比，这种方法侵入性更小，因为它只需将传感器植入颅骨下方或通过骨骼上的窗口进行操作，而无需深入大脑。英国普利茅斯大学的神经科学家Elsa Fouragnan表示，与电极植入位置固定且只能与植入电极的部位连接不同，超声波可以监测大脑的很大区域并刺激多个部位，这可能有助于治疗抑郁症等复杂疾病。Fouragnan与Forest Neurotech公司有合作关系。与Neuralink一样，Merge Labs似乎也计划利用人工智能来解码大脑活动。
超声波如何与大脑相互作用？
传统超声成像的工作原理类似于声纳，通过向组织发射反射波来构建人体内部图像。功能性超声则更为复杂：它分析反射波在运动物体上散射时频率和振幅的变化，从而检测血细胞的运动并估算血流量。福拉格南表示，当神经元非常活跃时，它们需要更多的氧气。这会导致血流量的变化，从而反映出大脑活动。“它会生成一张图，当大脑活动活跃时显示为红色，如果没有活动则显示为白色，”她说道。
超声波也可用于刺激神经元。当多束超声波聚焦于一点时，波会改变神经元周围的压力，从而改变其放电频率。Merge Labs公司暗示，有可能将这种聚焦超声波技术与一种名为声遗传学的更具探索性的方法相结合。声遗传学利用基因工程技术，使特定细胞对超声波更加敏感。
使用超声波的缺点是什么？
尽管这种方法比植入脑内的设备创伤更小，但仍然需要手术才能进入颅骨下方。瑞典哥德堡查尔姆斯理工大学的神经技术研究员贾科莫·瓦莱表示，虽然超声波可以以很高的空间分辨率（约0.2毫米）读取大脑，但这种方法相对缓慢，因为血流是脑活动的间接指标，存在一定的滞后性。
“如果目标是交互式脑机接口，即系统反应足够快，能够感受到与患者意图的联系”，例如解码患者的语音，那么基于血流的方法就面临着“根本性的限制”，伦敦帝国理工学院神经信息学家、脑机接口公司 Cogitat 的联合创始人 Dimitrios Adamos 表示。
这项技术在哪些方面展现出应用潜力？
尽管利用超声波与大脑进行实时交互面临诸多挑战，Merge Labs 仍在探索这种方法来构建脑机接口 (BCI)。该公司的研究人员已经使用超声波设备来解读猴子的意图动作¹，并检测人类弹吉他、玩电子游戏等行为背后的大脑活动²。
除了脑机接口（BCI）之外，超声波技术在其他治疗领域也展现出巨大潜力。Fouragnan表示，这类设备有望成为一种比电刺激深部脑刺激更微创、更灵活的替代方案，用于治疗癫痫以及涉及大脑多个区域的疾病，例如耳鸣、重度抑郁症、成瘾和饮食失调。此外，与目前利用聚焦超声波从头部外部治疗神经系统疾病的方法相比，颅内植入式设备也具有显著优势。
声遗传学——福拉格南称之为“非常新的技术”——有望实现对超声波作用靶向神经元的更精准控制。与刺激电极周围所有神经元的电刺激设备不同，声遗传学可以让研究人员利用超声波束激活特定的神经元。其潜在应用包括恢复视力和治疗癌症。
人工智能在其中扮演什么角色？
OpenAI表示，人工智能将在Merge的方案中“扮演核心角色”，并将脑机接口（BCI）定义为一种全新的、“自然”的人机交互方式。OpenAI称，将与Merge合作构建科学基础模型和大规模生成式人工智能算法，以帮助解读脑信号中的意图。Valle认为，人工智能公司对脑机接口的兴趣“始终是个未知数”。他指出，脑部数据涉及高度的伦理敏感问题，而人工智能公司往往更热衷于创建更优秀的模型，而非真正帮助人们恢复功能。
这种方法有多大的推测性？
Fouragnan 说，Merge Labs 背后的研究人员“非常认真”，而且在功能性超声方面，他们“对自己能做的事情有着非常深刻的理解”。
但该公司也承认还有很长的路要走，并表示他们的思考是以“几十年而非几年”为单位的。瓦莱表示，如果没有同行评审的数据或演示证明其在人类身上能够实现可靠的神经解码，大多数研究人员会认为Merge Lab关于脑机接口的声明“只是愿景而非变革”。不过，凭借其投资规模，“一切皆有可能”，他说道。
