近日，马斯克名下公司 Neuralink 宣布脑机接口新技术，脑科学再次受到广泛关注。Neuralink 主要聚焦于脑机接口芯片和植入手术机器人等硬件，试图在人脑植入芯片和电极，来建立人机交互的宽带通道，并从大脑直接读取脑电信号。该技术有望应用于检测或治疗各种脑疾病，如瘫痪、抑郁和失忆等。
但由于中国的患者资源更集中，脑疾病新技术在国内更容易验证和推广。事实上，近年来国内已经涌现不少相关公司，其中不乏海归团队专门回国创办的脑科技公司。
优脑银河正是这样一家公司。该公司 CEO 魏可成，先后毕业于清华大学和麻省理工学院，本次回国创业之前，在美国已成功创办多家科技公司，并拥有二十多项美国专利和国际专利。
更重要的是，这家公司背后的创始人团队堪称豪华组合，除魏可成本人，还有哈佛医学院刘河生教授、麻省理工学院罗伯特·德西蒙（Robert Desimone）院士和麻省理工学院冯国平院士。
图｜魏可成（来源：受访者）
日前，魏可成与 DeepTech 交流了脑机接口技术在中国的发展机会。
据魏可成介绍，该公司创始人团队在过去十多年一直在研究个体脑功能：
2013 年，创始团队中的刘河生教授领导多个单位，在国际上首次绘出脑功能网络的个体差异性分布，开启了脑科学从群体方向向个体精准方向的转变。该文曾在 Almetric 统计的 422 万篇学术论文中被评为最受关注的论文之一（受关注程度排名前 0.5%）。
2015 年，刘河生教授绘制出个体精准脑图谱，这在全球属于首次。该成果的亮点在于，通过简单的静息态扫描，受试者无需做任何任务，即可精度定位 200 多个功能区，可靠性大于 90%，并已通过手术验证。
此外，该公司曾独创“信号自动学习技术”，提升了核磁数据信噪比，将扫描效率提升 3-4 倍，并把扫描所需时间，缩短到传统方法的 25% 左右，提高了临床实用性，尤其适用于无法耐受长时间扫描的儿童、老年人或精神疾病患者。
据他统计，全球大约有 10 亿人口患有脑疾病，如老年痴呆症、帕金森、癫痫和小儿自闭等，脑疾病占据全球所有疾病负担的 28%。
图｜全球主要脑疾病人数（来源：优脑银河）
多年来，脑疾病检测和治疗一直没有重大进展，核心问题在于不理解脑疾病的机理。以检测为例，经过数十年探索，脑疾病仍然缺乏客观的生物学诊断测试方法。
以当前脑疾病常用的三种检测手段为例：影像、脑电和行为评估，虽然有一定作用，但均存在局限性。
瓶颈是不理解脑疾病机制，检测手段和治疗手段“双受限”
影像是医院最主要的脑疾病检测手段，常见的包括磁共振（MRI）和 CT。临床上这些扫描的都是“结构影像”，可以很好地反映物理结构，但不能反映脑的功能活动。
以抑郁症为例，这类患者临床扫描的脑部核磁共振片子，和健康人的一模一样，物理结构上看不出任何变化，但是功能区已经发生病变，而这无法用影像看出来。
事实上，除少数几种脑疾病是因大脑物理结构变化导致，大多数脑疾病如抑郁症、强迫症、颠痫等，都是因为大脑功能发生病变。而这些脑疾病，同样无法用影像看出来。
脑电是医院使用的另一种检测手段。脑电信号的采集有无创方式（EEG） 和有创方式（ECoG）。
马斯克的 Neuralink 用的就是有创方式，这种技术也存在一些局限性：1. 不能覆盖全脑，只能应用于局部小区域；2. 不能深入脑的内部皮下组织；3. 空间分辨率差，通常只能达到厘米级，也就是厘米单位内才能取得区区一个数据，因此无法依靠脑电来准确定位。
Neuralink 的空间分辨率可达到 10-20 微米，相比传统脑电技术已是巨大突破，但还是局限于皮层局部约 23 毫米的小区域，既无法覆盖全脑，也无法深入脑内核。
第三个检测手段是行为评估，这也是医院最常使用的方法之一，其结果主要取决于医生个人经验和患者的问答，准确性很难保证。因为病人面对同一个问题，今天的回答和明天的回答可能不一样。
这种方法的另一痛点是，无法用于疾病的早期检测和诊断，因为它要在病人行为发生变化时、才能进行评估，但对很多疾病来说，当病人行为发生改变时，已经错过了有效治疗机会。不少功能性脑疾病，如小儿自闭症和老年痴呆症，越早查出，干预方法也会越有效。
以上三方面，是脑疾病在检测和诊断上面临的局限。同时，当前脑疾病的治疗手段也非常有限。
据魏可成介绍，治疗脑疾病的通用首选方案是药物治疗。但目前的现实是，大多数脑疾病药物是偶然发现的，并不是基于对该疾病机制的理解。
这导致多年以来很少有真正的新药出现。以阿尔茨海默病为例，过去几十年里，阿尔茨海默病新药研发的最主要目标聚焦于 β- 淀粉样蛋白(“Amyloid Beta”)。
有些理论认为，当 β- 淀粉样蛋白在大脑中积累时，它将引起阿尔茨海默病。但这在医学界存在争议。在过去 20 多年，超过一百个用 β- 淀粉样蛋白为目标的新药研发项目都失败了。
到 2019 年底，美国注册的 156 个阿尔茨海默病临床试验项目中，β- 淀粉样蛋白依然是最主要的靶点。截至目前，最终临床试验成功的还是零。归根结底，是因为人们对脑疾病基本机制不理解，很多时候甚至是在猜测。
治疗脑疾病的第二类常见方法是脑手术，通常用于一些有明显物理结构变化的病，如脑肿瘤和脑创伤, 不适用于神经系统疾病。
治疗脑疾病的第三类常见方法是行为矫正，尤其在治疗精神类疾病时，行为调节、心理咨询、自我康复等都是常见手段，这些方法会有一定效果，但很难带来普遍效果，结果往往因人而异。
“个体精准脑功能平台”：可促进脑疾病机制理解，检测和治疗
魏可成总结称，人类对于大脑的理解，还处于起步阶段。而他希望通过研发产品，来推进对大脑的理解，并提供新型检测技术和治疗手段，从而帮助解决脑疾病这一世界难题。近期，优脑银河将发布基于其核心技术的产品，名为“个体精准脑功能平台”。
图｜个体精准脑功能平台（来源：优脑银河）
目前，上海华山医院、北京 301 医院等多家机构，已成为该平台的签约医院，并已应用在临床疾病检测和治疗中。
魏可成告诉 DeepTech，在过去数月内，该平台已处理两千多个不同病例和十多种脑疾病，如老年痴呆、癫痫、精神分裂症、阿片类药物成瘾、失语、可卡因成瘾、小儿自闭症、强迫症、 新冠肺炎（COVID-19）、帕金森症和抑郁症等。
从脑疾病的检测角度来说，“个体精准脑功能“可帮助医生，从神经功能环路尺度去观测人脑功能和连接，并能提供全新的、无创的、客观的检测技术。
这不仅能加强人类对大脑的认知和理解，还可促进脑疾病检测和治疗。魏可成认为，与 Neuralink 相比， “个体精准脑功能“不仅无创，还可覆盖全脑，并深入皮层下组织，对于临床来说更有价值。
图｜个体精准脑功能技术与 Neuralink 的比较（来源：优脑银河）
他向 DeepTech 展示了一则案例。2020 年初，下图这位病人刚入院时，心情很差、也不说话，全身无法行动、连起床都很困难。
图｜上述患者案例（来源：优脑科技）
医生使用影像技术检查后，发现他的身体和脑部并没有结构异常，所以医院最初使用行为矫正方法，以期增强他的行动能力，但是疗效并不好。
于是医生开始探究真正病因，但在当前临床手段中，很难有客观的数据或指标，来帮助医生了解病人的大脑“真相”。
因为医生不能轻易打开病人大脑，即使打开也缺乏有效方法来查明原因。多数时候，医生只能根据经验，来进行症状分析。
后来，该病人的主治医生使用“个体精准脑功能平台”，对其大脑进行脑部功能成像和分析，最终找到原因所在：病人大脑的默认态功能网络断裂，导致其自我认知能力和记忆能力遭到重度损伤，语言能力则是轻中度损伤。此外，病人大脑与小脑的运动功能连接断裂，这导致他无法行动。
下图左上方是健康大脑的功能网络图片，每个大脑均展示出三个切片，每个切片有四个橙色高亮区域，这些橙色高亮区域，构成了脑功能网络，也叫默认模式网络。
默认模式网络是一个大脑系统，它包含一些功能联系紧密的脑区。当其中一个区域被激活（图中显示为橙色高亮），其它几个区域也会被同步激活。所以，健康人的默认模式网络，这几个区域都会显示橙色高亮。
图｜“个体精准脑功能平台”揭示病人脑功能的变化（来源：优脑银河）
基于以上原理，用“个体脑精准平台”检测该病人后发现，其默认模式网络的两大部分，即大脑前面和大脑后面是完全断裂的。
如上图所示，第二排是患者的片子，上面的黄/红色区域被激活时，默认模式网络的其它区域，根本没有变化，这表示其网状连接断裂。
而默认模式网络，与人类自我认知能力、语言能力和记忆能力密切相关。基于此，医生针对上述功能做了行为量表评估，评估结果显示病人的认知能力和记忆能力严重损伤，语言能力中度损伤。
临床观测到的症状，和“个体精准脑功能平台”的检测结果非常吻合，病人发病的真实原因也得以查实。
通过同样的方法，该平台发现病人的运动功能网络，特别是大脑相关区域与小脑的连接也是断裂的，病人不能自我行动的原因也得以获悉。
找出患病原因后，该平台又“指出”了准确的治疗靶点，医生得以“对症下药”，一周左右病人已经可以自己走路，语言能力、记忆能力和情绪不佳都有明显改善。
由于多数脑疾病的病因，都是脑功能出问题，从物理结构角度下手往往看不出变化， 但从功能环路角度便可获知异常。而这种异常，表现出来的临床症状，可能就是病人患上的某种脑疾病。
而该平台可让医生从神经功能环路的角度，来观测病人大脑，从而获知大脑内部的变化，以及这种变化与疾病的临床症状的关系，随后医生可根据这些变化的客观数据，进行科学诊断、并确定治疗目标和手段。
优脑银河联合创始人、兼麻省理工学院麦戈文脑科学研究所所长罗伯特·德西蒙说：“我们正在进入一种脑部疾病的新时代，它将远远超过过去的“me too”药物时代。现在，我们能够基于对脑机制的根本理解来开发新型疗法。优脑银河的个体精准脑功能平台是一项重大突破，它将帮助医院了解疾病的机制，确定需要治疗的特定环路，并为每个患者提供基于科学的诊断和个性化治疗。”
MIT 和哈佛的顶级脑科学家领衔创业
过去二十年来，魏可成一直在美国波士顿创业。这次回国，他联合脑科学领域几位科学家一起创业，并基于在哈佛大学和麻省理工学院合办的 Matinos 研究中心取得的脑科学突破，以期帮助解决脑疾病。
优脑银河的创始人有魏可成本人、哈佛医学院刘河生教授、麻省理工学院罗伯特·德西蒙院士和麻省理工学院冯国平院士。
图｜优脑银河创始团队（来源：优脑银河）
此前，魏可成和几位联合创始人打过多年交道，这几位教授在脑科学方面，都有重要的突破。他们也有很强的意愿，去把科研转换成产品，来帮助医生解决临床问题。
联合创始人罗伯特·德西蒙，是麻省理工学院麦克文脑研究所所长，曾任世界上最大的神经精神疾病研究机构——美国精神卫生研究所（NIMH）的学术所长。他的实验室在脑认知研究领域有卓越成就，代表性研究成果发表于 Nature、 Science、 Nature Neuroscience 等。他和中国有很深的渊源，每年会来中国很多次，还曾是江苏卫视电视节目《最强大脑》的国际评审，是中国三家麦克文脑研究所的董事，曾帮助建立深圳先进院脑认知与脑疾病研究所。
联合创始人兼首席科学家刘河生，是哈佛大学脑科学中心教授。他以第一或通信作者身份在 Nature Neuroscience、 Neuron、PNAS 等期刊发表多篇论文。已发表 SCI 论文总数达 90 余篇，被引次数超过 10000，其突破性成果被斯坦福大学的 Amit Etkin 教授在《柳叶刀》撰文评价为“神经影像学的转折点”。
联合创始人冯国，平目前任麻省理工学院大脑与认知科学系的 Poitras 讲席教授, 他也是美国国家人文和科学院院士。截止目前，冯国平团队发表了 100 多篇论文，在自闭症、强迫症及注意力缺陷多动症等领域有突破成果。他和罗伯特·德西蒙一起帮助建立了深圳先进院脑认知与脑疾病研究所。
目前，该公司拥有一支三十人左右的科研团队。基于个体精准脑功能平台的云服务是该公司目前的主要产品，以付费形式面向医院。未来，该公司称其在脑疾病治疗上，将发布基于创新疗法的产品来治疗各种脑疾病。
而此前在美国已经有所成就的魏可成，之所以选择回国创业，也是因为非常看重国内的人口优势。
为什么回中国做？
魏可成告诉 DeepTech，脑疾病是全球性问题，各国的情况也类似，美国没有解决，中国也没有。脑疾病是所有人类面对的同一个挑战，患者高达 10 亿人，这是真正意义上的一个命运共同体，需要一起协作。
从产业化角度来说，中国有其他国家没有的优势。要想真正把脑疾病新技术推向临床，中国是非常好的选择，直白点说，就是中国的“病人资源”非常集中。
而美国的医疗资源比较平均，在美国的小镇医院和城市大医院，所提供的服务质量差别不大。并且，美国人口本身就少，医疗资源比较分散，每一个医院的病人总数也都非常有限，美国超过 1000 张病床的医院屈指可数。
而中国头部医院能有上万张病床，即使省级医院也能有七八千张病床。资源的集中，加上整个社会对创新的重视，非常有利于技术推广。所以医药健康领域的产业化是非常适合在中国做的，效率会高很多。
尽管当前在基础研究层面，似乎美国更有优势，但中国的市场优势和资源优势，也将孵化出更多类似于优脑银河的公司。
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来源：oschina
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