近日，馬斯克名下公司 Neuralink 宣布腦機接口新技術(shù)，腦科學(xué)再次受到廣泛關(guān)注。Neuralink 主要聚焦于腦機接口芯片和植入手術(shù)機器人等硬件，試圖在人腦植入芯片和電極，來建立人機交互的寬帶通道，并從大腦直接讀取腦電信號。該技術(shù)有望應(yīng)用于檢測或治療各種腦疾病，如癱瘓、抑郁和失憶等。

但由于中國的患者資源更集中，腦疾病新技術(shù)在國內(nèi)更容易驗證和推廣。事實上，近年來國內(nèi)已經(jīng)涌現(xiàn)不少相關(guān)公司，其中不乏海歸團隊專門回國創(chuàng)辦的腦科技公司。

優(yōu)腦銀河正是這樣一家公司。該公司 CEO 魏可成，先后畢業(yè)于清華大學(xué)和麻省理工學(xué)院，本次回國創(chuàng)業(yè)之前，在美國已成功創(chuàng)辦多家科技公司，并擁有二十多項美國專利和國際專利。

更重要的是，這家公司背后的創(chuàng)始人團隊堪稱豪華組合，除魏可成本人，還有哈佛醫(yī)學(xué)院劉河生教授、麻省理工學(xué)院羅伯特·德西蒙（Robert Desimone）院士和麻省理工學(xué)院馮國平院士。

圖｜魏可成（來源：受訪者）

日前，魏可成與 DeepTech 交流了腦機接口技術(shù)在中國的發(fā)展機會。

據(jù)魏可成介紹，該公司創(chuàng)始人團隊在過去十多年一直在研究個體腦功能：

2013 年，創(chuàng)始團隊中的劉河生教授領(lǐng)導(dǎo)多個單位，在國際上首次繪出腦功能網(wǎng)絡(luò)的個體差異性分布，開啟了腦科學(xué)從群體方向向個體精準(zhǔn)方向的轉(zhuǎn)變。該文曾在 Almetric 統(tǒng)計的 422 萬篇學(xué)術(shù)論文中被評為最受關(guān)注的論文之一（受關(guān)注程度排名前 0.5%）。

2015 年，劉河生教授繪制出個體精準(zhǔn)腦圖譜，這在全球?qū)儆谑状?。該成果的亮點在于，通過簡單的靜息態(tài)掃描，受試者無需做任何任務(wù)，即可精度定位 200 多個功能區(qū)，可靠性大于 90%，并已通過手術(shù)驗證。

此外，該公司曾獨創(chuàng)“信號自動學(xué)習(xí)技術(shù)”，提升了核磁數(shù)據(jù)信噪比，將掃描效率提升 3-4 倍，并把掃描所需時間，縮短到傳統(tǒng)方法的 25% 左右，提高了臨床實用性，尤其適用于無法耐受長時間掃描的兒童、老年人或精神疾病患者。

據(jù)他統(tǒng)計，全球大約有 10 億人口患有腦疾病，如老年癡呆癥、帕金森、癲癇和小兒自閉等，腦疾病占據(jù)全球所有疾病負(fù)擔(dān)的 28%。

圖｜全球主要腦疾病人數(shù)（來源：優(yōu)腦銀河）

多年來，腦疾病檢測和治療一直沒有重大進展，核心問題在于不理解腦疾病的機理。以檢測為例，經(jīng)過數(shù)十年探索，腦疾病仍然缺乏客觀的生物學(xué)診斷測試方法。

以當(dāng)前腦疾病常用的三種檢測手段為例：影像、腦電和行為評估，雖然有一定作用，但均存在局限性。

瓶頸是不理解腦疾病機制，檢測手段和治療手段“雙受限”

影像是醫(yī)院最主要的腦疾病檢測手段，常見的包括磁共振（MRI）和 CT。臨床上這些掃描的都是“結(jié)構(gòu)影像”，可以很好地反映物理結(jié)構(gòu)，但不能反映腦的功能活動。

以抑郁癥為例，這類患者臨床掃描的腦部核磁共振片子，和健康人的一模一樣，物理結(jié)構(gòu)上看不出任何變化，但是功能區(qū)已經(jīng)發(fā)生病變，而這無法用影像看出來。

事實上，除少數(shù)幾種腦疾病是因大腦物理結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致，大多數(shù)腦疾病如抑郁癥、強迫癥、<typo id=”typo-1278″ data-origin=”顛癇” ignoretag=”true”>顛癇</typo>等，都是因為大腦功能發(fā)生病變。而這些腦疾病，同樣無法用影像看出來。

腦電是醫(yī)院使用的另一種檢測手段。腦電信號的采集有無創(chuàng)方式（EEG） 和有創(chuàng)方式（ECoG）。

馬斯克的 Neuralink 用的就是有創(chuàng)方式，這種技術(shù)也存在一些局限性：1. 不能覆蓋全腦，只能應(yīng)用于局部小區(qū)域；2. 不能深入腦的內(nèi)部皮下組織；3. 空間分辨率差，通常只能達到厘米級，也就是厘米單位內(nèi)才能取得區(qū)區(qū)一個數(shù)據(jù)，因此無法依靠腦電來準(zhǔn)確定位。

Neuralink 的空間分辨率可達到 10-20 微米，相比傳統(tǒng)腦電技術(shù)已是巨大突破，但還是局限于皮層局部約 23 毫米的小區(qū)域，既無法覆蓋全腦，也無法深入腦內(nèi)核。

第三個檢測手段是行為評估，這也是醫(yī)院最常使用的方法之一，其結(jié)果主要取決于醫(yī)生個人經(jīng)驗和患者的問答，準(zhǔn)確性很難保證。因為病人面對同一個問題，今天的回答和明天的回答可能不一樣。

這種方法的另一痛點是，無法用于疾病的早期檢測和診斷，因為它要在病人行為發(fā)生變化時、才能進行評估，但對很多疾病來說，當(dāng)病人行為發(fā)生改變時，已經(jīng)錯過了有效治療機會。不少功能性腦疾病，如小兒自閉癥和老年癡呆癥，越早查出，干預(yù)方法也會越有效。

以上三方面，是腦疾病在檢測和診斷上面臨的局限。同時，當(dāng)前腦疾病的治療手段也非常有限。

據(jù)魏可成介紹，治療腦疾病的通用首選方案是藥物治療。但目前的現(xiàn)實是，大多數(shù)腦疾病藥物是偶然發(fā)現(xiàn)的，并不是基于對該疾病機制的理解。

這導(dǎo)致多年以來很少有真正的新藥出現(xiàn)。以阿爾茨海默病為例，過去幾十年里，阿爾茨海默病新藥研發(fā)的最主要目標(biāo)聚焦于 β- 淀粉樣蛋白(“Amyloid Beta”)。

有些理論認(rèn)為，當(dāng) β- 淀粉樣蛋白在大腦中積累時，它將引起阿爾茨海默病。但這在醫(yī)學(xué)界存在爭議。在過去 20 多年，超過一百個用 β- 淀粉樣蛋白為目標(biāo)的新藥研發(fā)項目都失敗了。

到 2019 年底，美國注冊的 156 個阿爾茨海默病臨床試驗項目中，β- 淀粉樣蛋白依然是最主要的靶點。截至目前，最終臨床試驗成功的還是零。歸根結(jié)底，是因為人們對腦疾病基本機制不理解，很多時候甚至是在猜測。

治療腦疾病的第二類常見方法是腦手術(shù)，通常用于一些有明顯物理結(jié)構(gòu)變化的病，如腦腫瘤和腦創(chuàng)傷, 不適用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病。

治療腦疾病的第三類常見方法是行為矯正，尤其在治療精神類疾病時，行為調(diào)節(jié)、心理咨詢、自我康復(fù)等都是常見手段，這些方法會有一定效果，但很難帶來普遍效果，結(jié)果往往因人而異。

“個體精準(zhǔn)腦功能平臺”：可促進腦疾病機制理解，檢測和治療

魏可成總結(jié)稱，人類對于大腦的理解，還處于起步階段。而他希望通過研發(fā)產(chǎn)品，來推進對大腦的理解，并提供新型檢測技術(shù)和治療手段，從而幫助解決腦疾病這一世界難題。近期，優(yōu)腦銀河將發(fā)布基于其核心技術(shù)的產(chǎn)品，名為“個體精準(zhǔn)腦功能平臺”。

圖｜個體精準(zhǔn)腦功能平臺（來源：優(yōu)腦銀河）

目前，上海華山醫(yī)院、北京 301 醫(yī)院等多家機構(gòu)，已成為該平臺的簽約醫(yī)院，并已應(yīng)用在臨床疾病檢測和治療中。

魏可成告訴 DeepTech，在過去數(shù)月內(nèi)，該平臺已處理兩千多個不同病例和十多種腦疾病，如老年癡呆、癲癇、精神分裂癥、阿片類藥物成癮、失語、可卡因成癮、小兒自閉癥、強迫癥、 新冠肺炎（COVID-19）、帕金森癥和抑郁癥等。

從腦疾病的檢測角度來說，“個體精準(zhǔn)腦功能“可幫助醫(yī)生，從神經(jīng)功能環(huán)路尺度去觀測人腦功能和連接，并能提供全新的、無創(chuàng)的、客觀的檢測技術(shù)。

這不僅能加強人類對大腦的認(rèn)知和理解，還可促進腦疾病檢測和治療。魏可成認(rèn)為，與 Neuralink 相比， “個體精準(zhǔn)腦功能“不僅無創(chuàng)，還可覆蓋全腦，并深入皮層下組織，對于臨床來說更有價值。

圖｜個體精準(zhǔn)腦功能技術(shù)與 Neuralink 的比較（來源：優(yōu)腦銀河）

他向 DeepTech 展示了一則案例。2020 年初，下圖這位病人剛?cè)朐簳r，心情很差、也不說話，全身無法行動、連起床都很困難。

圖｜上述患者案例（來源：優(yōu)腦科技）

醫(yī)生使用影像技術(shù)檢查后，發(fā)現(xiàn)他的身體和腦部并沒有結(jié)構(gòu)異常，所以醫(yī)院最初使用行為矯正方法，以期增強他的行動能力，但是療效并不好。

于是醫(yī)生開始探究真正病因，但在當(dāng)前臨床手段中，很難有客觀的數(shù)據(jù)或指標(biāo)，來幫助醫(yī)生了解病人的大腦“真相”。

因為醫(yī)生不能輕易打開病人大腦，即使打開也缺乏有效方法來查明原因。多數(shù)時候，醫(yī)生只能根據(jù)經(jīng)驗，來進行癥狀分析。

后來，該病人的主治醫(yī)生使用“個體精準(zhǔn)腦功能平臺”，對其大腦進行腦部功能成像和分析，最終找到原因所在：病人大腦的默認(rèn)態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)斷裂，導(dǎo)致其自我認(rèn)知能力和記憶能力遭到重度損傷，語言能力則是輕中度損傷。此外，病人大腦與小腦的運動功能連接斷裂，這導(dǎo)致他無法行動。

下圖左上方是健康大腦的功能網(wǎng)絡(luò)圖片，每個大腦均展示出三個切片，每個切片有四個橙色高亮區(qū)域，這些橙色高亮區(qū)域，構(gòu)成了腦功能網(wǎng)絡(luò)，也叫默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)。

默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)是一個大腦系統(tǒng)，它包含一些功能聯(lián)系緊密的腦區(qū)。當(dāng)其中一個區(qū)域被激活（圖中顯示為橙色高亮），其它幾個區(qū)域也會被同步激活。所以，健康人的默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)，這幾個區(qū)域都會顯示橙色高亮。

圖｜“個體精準(zhǔn)腦功能平臺”揭示病人腦功能的變化（來源：優(yōu)腦銀河）

基于以上原理，用“個體腦精準(zhǔn)平臺”檢測該病人后發(fā)現(xiàn)，其默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)的兩大部分，即大腦前面和大腦后面是完全斷裂的。

如上圖所示，第二排是患者的片子，上面的黃/紅色區(qū)域被激活時，默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)的其它區(qū)域，根本沒有變化，這表示其網(wǎng)狀連接斷裂。

而默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)，與人類自我認(rèn)知能力、語言能力和記憶能力密切相關(guān)?；诖耍t(yī)生針對上述功能做了行為量表評估，評估結(jié)果顯示病人的認(rèn)知能力和記憶能力嚴(yán)重?fù)p傷，語言能力中度損傷。

臨床觀測到的癥狀，和“個體精準(zhǔn)腦功能平臺”的檢測結(jié)果非常吻合，病人發(fā)病的真實原因也得以查實。

通過同樣的方法，該平臺發(fā)現(xiàn)病人的運動功能網(wǎng)絡(luò)，特別是大腦相關(guān)區(qū)域與小腦的連接也是斷裂的，病人不能自我行動的原因也得以獲悉。

找出患病原因后，該平臺又“指出”了準(zhǔn)確的治療靶點，醫(yī)生得以“對癥下藥”，一周左右病人已經(jīng)可以自己走路，語言能力、記憶能力和情緒不佳都有明顯改善。

由于多數(shù)腦疾病的病因，都是腦功能出問題，從物理結(jié)構(gòu)角度下手往往看不出變化， 但從功能環(huán)路角度便可獲知異常。而這種異常，表現(xiàn)出來的臨床癥狀，可能就是病人患上的某種腦疾病。

而該平臺可讓醫(yī)生從神經(jīng)功能環(huán)路的角度，來觀測病人大腦，從而獲知大腦內(nèi)部的變化，以及這種變化與疾病的臨床癥狀的關(guān)系，隨后醫(yī)生可根據(jù)這些變化的客觀數(shù)據(jù)，進行科學(xué)診斷、并確定治療目標(biāo)和手段。

優(yōu)腦銀河聯(lián)合創(chuàng)始人、兼麻省理工學(xué)院麥戈文腦科學(xué)研究所所長羅伯特·德西蒙說：“我們正在進入一種腦部疾病的新時代，它將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過過去的“me too”藥物時代。現(xiàn)在，我們能夠基于對腦機制的根本理解來開發(fā)新型療法。優(yōu)腦銀河的個體精準(zhǔn)腦功能平臺是一項重大突破，它將幫助醫(yī)院了解疾病的機制，確定需要治療的特定環(huán)路，并為每個患者提供基于科學(xué)的診斷和個性化治療?！?/p>

MIT 和哈佛的頂級腦科學(xué)家領(lǐng)銜創(chuàng)業(yè)

過去二十年來，魏可成一直在美國波士頓創(chuàng)業(yè)。這次回國，他聯(lián)合腦科學(xué)領(lǐng)域幾位科學(xué)家一起創(chuàng)業(yè)，并基于在哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院合辦的 Matinos 研究中心取得的腦科學(xué)突破，以期幫助解決腦疾病。

優(yōu)腦銀河的創(chuàng)始人有魏可成本人、哈佛醫(yī)學(xué)院劉河生教授、麻省理工學(xué)院羅伯特·德西蒙院士和麻省理工學(xué)院馮國平院士。

圖｜優(yōu)腦銀河創(chuàng)始團隊（來源：優(yōu)腦銀河）

此前，魏可成和幾位聯(lián)合創(chuàng)始人打過多年交道，這幾位教授在腦科學(xué)方面，都有重要的突破。他們也有很強的意愿，去把科研轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品，來幫助醫(yī)生解決臨床問題。

聯(lián)合創(chuàng)始人羅伯特·德西蒙，是麻省理工學(xué)院麥克文腦研究所所長，曾任世界上最大的神經(jīng)精神疾病研究機構(gòu)——美國精神衛(wèi)生研究所（NIMH）的學(xué)術(shù)所長。他的實驗室在腦認(rèn)知研究領(lǐng)域有卓越成就，代表性研究成果發(fā)表于 Nature、 Science、 Nature Neuroscience 等。他和中國有很深的淵源，每年會來中國很多次，還曾是江蘇衛(wèi)視電視節(jié)目《最強大腦》的國際評審，是中國三家麥克文腦研究所的董事，曾幫助建立深圳先進院腦認(rèn)知與腦疾病研究所。

聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家劉河生，是哈佛大學(xué)腦科學(xué)中心教授。他以第一或通信作者身份在 Nature Neuroscience、 Neuron、PNAS 等期刊發(fā)表多篇論文。已發(fā)表 SCI 論文總數(shù)達 90 余篇，被引次數(shù)超過 10000，其突破性成果被斯坦福大學(xué)的 Amit Etkin 教授在《柳葉刀》撰文評價為“神經(jīng)影像學(xué)的轉(zhuǎn)折點”。

聯(lián)合創(chuàng)始人馮國，平目前任麻省理工學(xué)院大腦與認(rèn)知科學(xué)系的 Poitras 講席教授, 他也是美國國家人文和科學(xué)院院士。截止目前，馮國平團隊發(fā)表了 100 多篇論文，在自閉癥、強迫癥及注意力缺陷多動癥等領(lǐng)域有突破成果。他和羅伯特·德西蒙一起幫助建立了深圳先進院腦認(rèn)知與腦疾病研究所。

目前，該公司擁有一支三十人左右的科研團隊?；趥€體精準(zhǔn)腦功能平臺的云服務(wù)是該公司目前的主要產(chǎn)品，以付費形式面向醫(yī)院。未來，該公司稱其在腦疾病治療上，將發(fā)布基于創(chuàng)新療法的產(chǎn)品來治療各種腦疾病。

而此前在美國已經(jīng)有所成就的魏可成，之所以選擇回國創(chuàng)業(yè)，也是因為非?？粗貒鴥?nèi)的人口優(yōu)勢。

為什么回中國做？

魏可成告訴 DeepTech，腦疾病是全球性問題，各國的情況也類似，美國沒有解決，中國也沒有。腦疾病是所有人類面對的同一個挑戰(zhàn)，患者高達 10 億人，這是真正意義上的一個命運共同體，需要一起協(xié)作。

從產(chǎn)業(yè)化角度來說，中國有其他國家沒有的優(yōu)勢。要想真正把腦疾病新技術(shù)推向臨床，中國是非常好的選擇，直白點說，就是中國的“病人資源”非常集中。

而美國的醫(yī)療資源比較平均，在美國的小鎮(zhèn)醫(yī)院和城市大醫(yī)院，所提供的服務(wù)質(zhì)量差別不大。并且，美國人口本身就少，醫(yī)療資源比較分散，每一個醫(yī)院的病人總數(shù)也都非常有限，美國超過 1000 張病床的醫(yī)院屈指可數(shù)。

而中國頭部醫(yī)院能有上萬張病床，即使省級醫(yī)院也能有七八千張病床。資源的集中，加上整個社會對創(chuàng)新的重視，非常有利于技術(shù)推廣。所以醫(yī)藥健康領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化是非常適合在中國做的，效率會高很多。

盡管當(dāng)前在基礎(chǔ)研究層面，似乎美國更有優(yōu)勢，但中國的市場優(yōu)勢和資源優(yōu)勢，也將孵化出更多類似于優(yōu)腦銀河的公司。

來源：麻省理工科技評論