你需要了解的3大腦機介面公司

腦機介面是一種透過感測器偵測人體大腦想法，並轉換控制電腦的技術。在未來，有機會讓無數行動不便的人僅憑思想就能控制滑鼠游標、鍵盤、移動設備/平板電腦、輪椅或假肢設備。
因為較為新穎並且充滿技術限制，台灣並沒有企業有成熟的產品。但實際上，仍然有一些深耕於技術的腦機介面公司。

在國外，最被人知曉的莫過於Neuralink了。實際上，除了Neuralink介紹，還有其他也值得了解的腦機介面公司，讓我們一起來看看吧！

如果你第一次看到我的文章，歡迎訂閱我的免費電子報，會陸續更新生醫技術介紹、跨領域人才的專訪以及生理訊號相關技術培養，讓你了解生醫以及學習成為跨領域專家。

如果你第一次看到我的文章，歡迎訂閱我的免費電子報，會陸續更新生醫技術介紹、跨領域人才的專訪以及生理訊號相關技術培養，讓你了解生醫以及學習成為跨領域專家。

Neuralink

眾所周知，Neuralink 是馬斯克底下的一家企業。

主要是使用小型侵入式晶片，透過頭骨植入腦內。

腦機介面晶片可以連續記錄1024個神經訊號通道，以及六軸慣性測量單元(Inertial measurement unit,IMU)用於追蹤頭部運動。同時搭載藍芽天線以及感溫器，用來測量溫度以及傳輸從腦內得到的神經電訊號資料到手機端。

在今年一月底，Neuralink通過FDA的人體試驗批准，並且成功為第一位受試者植入大腦晶片，並且在術後逐漸可以透過「想法」來控制滑鼠、玩遊戲。

原本受試者長年因為頸椎受傷而導致頸部以下癱瘓，在門診環境下以不到一小時的時間成功進行植入後，無需經過全身麻醉即可「用想的」改善原先不便的生活。

儘管在5/8傳出腦內導線脫落的問題，造成數據無法完整傳輸、數據量下降進而影響設備使用及判斷，但在確認過沒有安全性問題之後，8月再度獲得FDA允許在第二位患者身上植入「修復方案」的腦機介面晶片。

Synchron

不同於Neuralink，CEO Tom Oxley受到心臟支架手術啟發，想把腦機介面的晶片做成心臟支架的樣子，並把晶片透過頸靜脈送到大腦運動皮質區的靜脈血管，開發出「Stentrode」血管內電極陣列產品。

在修復期，人體一樣會向心臟支架一樣，內皮細胞包覆支架完成架設，而不會像開腦植入一樣產生免疫排斥反應。其網狀的腦機介面電極（感測器）會透過傳輸線將資料傳輸整合在胸前的晶片中，並透過無線藍牙方式傳輸到設備。

目前Synchron早於馬斯克Neuralink獲得FDA許可已經完成10名患者的植入，並經過團隊的分析將大腦現象轉換成「點、上、下、menu、左、右」等等的指令。

也因為侵入式得到的訊號相對乾淨，可以得到較精準的資料，所有大腦對於同樣簡單指令的活性變化是幾乎相同的，就代表這10位患者的資料將在未來能夠適用於全世界植入大腦晶片的人。

除了中風患者，未來也許能夠透過腦機介面技術「解放」說話的限制。「勇敢說愛」可以透過想的方式，讓對方知道自己的感受。

然而，因為受限於體積，Neuralink使用的晶片共有1024個電極，而Synchron只有16個。

在資料分析上會因為先天上的電極數量，導致資料豐富度的差異。

舉例來說，團隊想要觀察一個人的活動狀況時，10人觀察的結果肯定比1人觀察來得更全面，可以透過投票綜合觀察的結果，也能透過不同人的論述補充彼此的盲點。

針對這樣的缺點，Stentrode正在研究如何從其他血管進入不同大腦皮質、以及增加網狀結構能擺放的電極數量，藉此滿足患者植入更多電極以學習更多高階指令並改善生活的需求。

Blackrock Neurotech

相比Neuralink與Synchron，Blackrock早在20年前就開始對腦機介面進行研究。總共進行200多篇期刊、多項專利、發明等等。

Blackrock使用的是一種叫做Utah array的晶片，這種晶片相對技術較為成熟，是唯一一種在人體中具有長期穩定性與安全性的植入方式。從2004年進行首次植入人體並通過FDA審核以來，其至今報告植入物相關嚴重不良事件的數量為零。

而晶片植入的方式也是需要透過開腦手術，將電極擺放在大腦的運動皮質區，再透過管線收集數據進行解碼，並透過藍芽系統傳輸到外部設備得以達到溝通、活動等目的。

先前在安裝大腦晶片的場所，因為考量到安全性的問題都必須在醫院、實驗室等，其中包含所有相關的實驗、器械等等都需要在有專業人員的協助下完成。

而Blackrock與學術界合作（匹茲堡大學復健神經工程實驗室）開發了第一個便攜式腦機介面，讓患者可以在家參與研究試驗，也是另一項腦機介面技術的一大進步。

ClearPoint Neuro

Clearpoint Neuro是一家美國的醫療器材公司，主要服務是提供核磁共振造影（MRI）的引導，包含腦部與心臟的微創手術。其建立起的神經導航系統可以協助外科醫生在定位、辨識大腦腦區更加迅速以及正確。

ClearPoint Neuro在2021年7月與Blackrock Neurotech達成協議，想要開發一個解決方案，利用本身神經導航系統的優勢完成植入BCI的手術自動化。

從ClearPoint Neuro觀點來看，能夠提供BCI所需要的神經導航及機器人傳輸技術，讓BCI植入更的可預測性及重複性提高；而Blackrock則是同時能以自動化、可預測性的能力將腦機介面晶片的容錯率提高，藉此將腦機介面技術從學術界推向臨床事業及商業化。

技術的比較

Blackrock

由Blackrock所使用的Utah array，因為技術相較純熟，且直接開腦進行植入，所得到的訊號強度會比非侵入式以及Synchron來得清晰。

然而，因為大腦晶片對人體來說是一種異物，在慢性的免疫反應下其使用壽命較短。即使在最開始2年使用下都還會正常，但隨著時間拉長，收到資料的強度、準確度都會逐年下降，進而影響設備使用。

Synchron

而Synchron就是為了這點而生，為了解決免疫反應的問題，使用的類似血管支架的方式變相接近大腦，並且藉由人體本身的內皮增生反應來達到固定的效果。

相反的，這樣的植入方式會面臨內皮增生是否會造成血栓、中風的疑慮以及植入位置限制的問題，在未來需要尋找其他適合的血管同時滿足「靠近目標腦區」及「血管內徑適中」的要點。

結語

以上就是目前三大腦機介面公司的介紹，以及各自技術的優缺點分析。

從結果上來看，可以看到未來對於念想的可能性有很大的潛力，也很引發人有無窮的想像空間。

如果你對生理訊號（著眼但不限於ＥＥＧ），包含相關技術、生理訊號工程師養成過程、需要的技能樹等等有興趣，歡迎訂閱電子報或用下方留言與我聯繫！