用超声波“读写”全脑：专访中国首家超声脑机接口公司创始人彭蕾

“在新兴的超声波领域，世界各地几乎所有参与者都站在同一起跑线上……大脑中的许多复杂功能和疾病都是由跨大脑区域的‘神经回路’控制的。你无法沿着环路插入电极并进行调整，但超声波可以。” 2026年初，脑虎科技前CEO彭蕾与盛大集团创始人陈天桥先生共同创立了中国第一家超声脑机接口公司“盖斯塔拉科技”（Gestala）。 OpenAI 创始人 Sam Altman 也参加了基准测试。 Altman 去年创立了 Merge Labs。彭蕾在最近的一次演讲中表示，超声脑机接口旨在构建“一个可以读取、写入和分析全脑信号的平台”。相控阵技术用于将超声波精确聚焦在颅骨内的任何位置，实现神经元活动的“写入”（调制）。同时，通过捕捉由微血管引起的血流变化神经元活动，有可能“读取”（解码）大脑信号。在侵入式脑机接口如此受到资本追捧、政策支持的情况下，彭蕾为何加入新路线？ “全脑识字”技术上可行吗？您面临的主要挑战是什么？您对脑机接口行业有何看法和想法？带着这些问题，澎湃科技采访了格式达科技创始人兼CEO彭蕾。彭蕾先生是脑虎科技前CEO，格式塔科技创始人兼CEO。照片来源：受访者寻求尖端技术：为什么说当计算机的侵入式电气接口正处于鼎盛时期时，您决定辞职并创办一家非侵入式公司？彭蕾（格式塔创始人兼CEO）：最根本的原因是我个人的特点。我称自己为“好奇的连续创业者”，我很享受从0到1的过程。这已经是我的第六份简历了任何。经过4年在计算机电气接口领域的工作，我们取得了良好的成果，我的合作伙伴可以继续将公司推向新的高度。但当我看到超声脑机接口的机会时，我无法抑制自己的兴奋，并且知道它值得一试。四年前，当我开始从事侵入性技术工作时，我感觉我们和美国之间存在着八年的差距。四年后，这个差距变得越来越短。但在超声这个新兴领域，世界上几乎每个玩家都站在同一起跑线上。去年美国成立了几家超声脑机接口公司。我长期以来一直与包括诺贝尔奖获得者大卫·贝克在内的几位著名科学家接触，寻求该领域的技术想法。后来我发现那些初创公司的人也在我之后讨论同样的话题。我认为中国企业在创新方面还是很有前瞻性的度假。澎湃科技：这是否意味着我们不再看好电机接口的侵入式路线？彭蕾：我对入侵路线保持乐观。在某些场景下，比如运动解码，侵入式脑机接口控制机械臂、光标等设备的速度和准确性是不可替代的，而且还可以通过增加电极数量来提高性能。不过，目前使用的主要是运动控制。从适应症和语言来看，语音解码和运动解码主要适应于ALS、严重截瘫等疾病。市场规模相对较小。与疼痛、中风和帕金森病不同，它距离诊所更近，患者量可能更大。从这个角度来看，我认为超声脑机接口具有更大的商业化潜力。 “全脑阅读和写作”的技术可能性 ThePaper科技：上一讲，您提到了超声脑机接口的两个主要功能：“写”和“读”。我们先从“写”开始。它是如何实施的？与传统的电刺激和磁刺激相比，它有哪些独特的优势？彭蕾：我将脑机接口改为超声波的主要原因是我看到了范式转变的机会。此前，在创建像 Neuralink 这样的侵入式电极时，电极被插入大脑的特定区域，以读取和写入该区域的神经元。虽然这在地方层面是有效的，但也有局限性。我们只能根据那个固定的“点”行动。超声波所代表的最大进步是首次证实大脑的任何部分都可以自由读写。这背后就是“相控阵”技术。军用雷达使用相控阵来控制电磁波，但我们使用相控阵来控制机械al波（超声波）。通过精确控制多个超声辐射源的时间和相位差，无需打开颅骨即可在颅骨内的任何位置创建 4 至 8 毫米的聚焦区域。当能量集中于此时，该区域神经元的活动性质受到调节，无论它们是“激活”（兴奋）还是“抑制”。这允许双向调节治疗，而电刺激通常只能兴奋神经元。这种随意调节多个目标的能力是毁灭性的。例如，许多复杂的大脑功能和疾病是由跨越大脑区域的“神经回路”控制的。沿着电路插入和调整电极是不可能的，但这可以通过超声波实现。通过先刺激A点，然后每隔500ms刺激B点，再刺激C点，就可以实现整个电路的连续多目标调制。这是神经科学家急需的工具。文章：这是否意味着理论上，超声波可以对经过验证的深部脑刺激（DBS）目标达到相同的效果，例如用于治疗帕金森病和抑郁症的目标？有这样的临床验证吗？彭蕾：理论上是的。占主导地位的理论是声、光、电和磁都是基于书本的。它们打开神经元中的离子通道并以性质不同的方式改变其放电状态。超声波刺激对于已被证明有效的目标也应该有效。我们目前取得更大进展的第一个迹象是慢性疼痛。在美国进行的一项初步临床研究中，对前扣带皮层（ACC）的目标进行了超声监测。每次治疗持续约 40 分钟，患者的疼痛评分显着降低 40% 至 50%，效果可持续 7 至 10 天。但这里有一个重要的区别。类似于治疗 Park 的脑深部刺激因森氏病，植入电极可以提供一年 365 天、每天 24 小时的持续刺激。目前的超声波控制使用神经可塑性，其效果是暂时的。一周后，效果逐渐消失。因此，现阶段还不能说它会完全“取代”DBS。然而，另一种可能是利用高强度聚焦超声波直接“烧灼”（烧灼）病变组织，例如烧灼STN核心来治疗帕金森病。这可能是深部脑刺激的临床替代方案，但患者必须接受永久性组织损伤的后果。至于我们的长期方向，我们希望通过定期的低强度监测来诱发大脑的长期神经塑性变化，例如让患者每7天接受一次注射，并逐渐扩大到每月一次甚至六个月一次。当然，我们还需要大量的临床研究来验证这一点。造纸技术：我们再谈谈“读书”。他说超声波通过拾取“血流信号”间接解读神经活动。经颅多普勒（TCD）在医院已经使用多年来观察脑血流，但图像非常模糊。超声脑机接口如何通过这些信号读取大脑的意图？彭蕾：你说得对。传统B超或TCD的分辨率太低。我们正在开发超高速超声成像技术。关键是“高速”和“分辨率”。它以每秒数千帧的速率捕捉毛细血管中血流的微小变化（延迟约1.5秒），以每秒数千帧的速度，提高空间分辨率。有必要将其从毫米级提高到数百微米。这项技术最大的优点是可以覆盖整个大脑。像 Neuralink 技术这样的侵入式电极阵列只能覆盖 1.3%大脑皮层的。当相同的探头放置在头部时，超声波可以对整个大脑体积 25% 的血流进行成像。利用这些数据，可以研究整个大脑的功能活动。挑战：神经科学和人工智能技术 澎湃：实施超声脑调制技术的主要挑战是什么？彭蕾：如果我们现在来看，以疼痛治疗的临床研究为例，疼痛有不同的亚型，产生的原因也可能不同。例如，疼痛和情绪之间存在密切的关系。许多慢性疼痛患者患有抑郁症，并且抑郁症患者对疼痛更加敏感。因此，一些治疗疼痛的药物可能本质上控制情绪对象。因此，需要找到特定的亚型和特定的患者人群，以可重复、可量化、可控和安全的方式进行超声刺激治疗。这需要一系列的临床研究。因此因此，当今年第三季度开始启动国家临床试验时，应将这些亚型明确分配给刺激参数范式。澎湃科技：这似乎是治疗脑部疾病的常见挑战，而不是超声脑机接口特有的问题？彭蕾：是的，这是一个神经科学问题。疼痛的不同亚型决定了大脑的激活机制。然而，由于迄今为止缺乏好的工具，该领域的许多研究仍处于临床试验阶段，尚未完成，可重复利用的并不多。澎湃科技：回到大脑信号的超声波读取。 “读取整个大脑”听起来不错，但所有的血流信号都混淆了。它就像一锅粥，顺序不同，实际神经放电活动之间有 1.5 秒的延迟。如何阅读有意义的信息？彭蕾：这是目前最大的挑战lenge 以及全球该领域最大的机会。为了在混乱中找到线索，我们需要一个坚实的底层人工智能模型来解释它。这项工作还处于起步阶段，没有全球可用的解决方案。目前尚不清楚该算法是什么、如何标记数据、如何训练模型以及如何评估其有效性。我认为我们需要做的事情就像创建一个新的 Transformer 架构一样困难和重要。多模态数据应该用于“交叉标注”。例如，我们同时记录“黄金标准”脑电波信号和超声波血流信号，让人工智能学习它们的对应关系。这就像人工智能的早期一样，需要大量的手动注释图像。如果这个模型足够强大，就有可能从看似混乱的血流信号中推断出大脑的真实活动模式。加州理工学院已经发表了一篇论文，表明血流信号可以为我们提供帮助目的是破译控制机械臂的运动的意图。尽管这已经证明了这个方向的可行性，但延迟问题和解码准确性仍然需要人工智能和硬件的进步。澎湃科技：硬件超快超声成像和软件大规模血流信号建模哪个更难？读写终端设备会集成吗？彭蕾：模型越大，难度肯定越大。虽然硬件主要考验工程能力，但实现起来还是比较容易的。我们想象的产品有几代，但第一代是台式的，将主要用于医院。 “阅读”部分由MRI完成，之后确定超声干预计划。第二代是便携式集成设备，可以在家中使用，同时提供监测和干预。我认为两者相差一年半左右e 两代人。第一代产品的临床试验计划于今年年底开始，目标是明年获得认证。该公司计划于明年底启动第二代的临床试验，并于次年获得认证。我们的大脑会改善还是会失去主观性？技术作用哇：侵入式脑机接口行业最近在资本市场上非常受欢迎，也得到了很多政治支持。一些人认为这对患者来说是个好消息，而另一些人则认为这个行业有点“过热”。你怎么认为？彭蕾：我认为新兴硬科技领域允许存在一定的泡沫是很正常的，伟大的公司和产品可以从中诞生。有些人会说话，有些人会保持低调，但最终市场会做出选择。我对自己和格式塔的要求是能够解释愿景，但最终我需要认识到这一点，并以科学严谨、兼容的方式去做。我对患者的建议是：首先，谨慎行事，确保使用经过批准并符合合格医院标准的产品。第二，保持乐观。这是因为人工智能驱动的生命科学的发展速度超乎想象。许多天才正在这些领域努力工作，我们必须相信人类的集体智慧。论文：您多次提到人工智能的重要性。您如何看待这与神经科学的“真理”之间的关系？彭蕾：人工智能和神经科学的力量是同一枚硬币的两个侧面，可以互相学习。如果没有对神经元的研究，神经网络就不会存在。如果不研究视觉皮层如何工作，计算机视觉就不会存在。如果没有对人类语言的研究，就不会有法学硕士。两者表达并融合。就像步行从从桥的两侧到中心，我们找到融合的时刻可能就是绘制奇点的时刻。从我乐观的角度来看，可能还在2035-2045年的范围内。无论人工智能想要创造一个元宇宙还是一种具身智能，我们不就是想创造出像我一样的人类吗？通过脑机接口，我们可以使事物变得更加多模态，并具有交互式解码和解释过程。最后一个“ro”说到“Zetta Stone”，有三种语言：机器学习的语言和神经信号的生物信息，而两者之间一定有某种东西对应。我认为花10到15年的时间在这块罗塞塔石碑上是值得的。文件：贵公司的愿景包括：“我们的最终目标本身并不是‘改进’。我们拒绝以效率换取主观性。”但未来我们希望用脑机来“阅读”大脑的接口。即使我们可以通过基因技术进行书写、物理改造、甚至生物改造，人类的主体性还能得到保证吗？彭蕾：对于“写作”这个词，或许“控制”更准确。这是因为我们真正改变的是大脑功能的某些方面，使其放电信号更强或更弱。我们真正能说的大脑“读写”能力现在基本上还停留在感知层面。听觉可以“书写”，即人工耳蜗已成为可能，视觉假体也已研发出来。但认知，超越感知、记忆、情感和自我意识，我们甚至不知道“写作”在认知层面是如何运作的。10年后，科学将会出现。你的主观性是你的感知和对客观世界的感知的相互作用，导致你大脑意识空间的叠加状态。只要这种状态仍然存在，转型只会增加这个意识空间和人工智能之间的带宽。您与互联网的关系是否发生了根本性的变化，就像20年前您使用调制解调器连接互联网，现在您使用5G手机观看短视频一样？其实，不，你还是你，只是你的带宽和能力变得更快了。论文：格式塔公司宣言的第一个要素是“超越自我的真理”。这是否意味着一些业内人士夸大了自己的成就？彭蕾：我对格式塔科技的定义是生命科学公司。医疗设备应位于立方体的底部，而不是顶部。这句话不仅是对外说的，也是对内说的。就我个人而言，我们大多数电气计算机接口小组的创始人从工程学角度思考大脑问题，但神经科学、生物学和心理学经常被忽视。人类比人类更复杂e 认为。所以我觉得不是因为你的出身就一定要追寻真相，而是你要把所有的认知都放在一个平面上，用你的立场看看能不能推导出一个大家都同意的东西。这是事实。你从自己的角度看到的可能只是一个意见。
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