編輯丨王多魚

排版丨水成文

當(dāng)思考變成指令，當(dāng)大腦直接與 AI 對話，這家初創(chuàng)公司正試圖用超聲波技術(shù)打破腦機接口的邊界。

在腦科學(xué)的前沿領(lǐng)域，一項突破性技術(shù)正悄然改變游戲規(guī)則——只需向大腦發(fā)射高頻聲波，無需開顱植入電極，便能讀取思維活動、治療精神疾病。這聽起來像是科幻情節(jié)，但卻是Merge Labs正在努力探索的方向。

2026 年 1 月，這家由OpenAI支持的初創(chuàng)公司宣布完成2.52 億美元種子輪融資，投資方包括 OpenAI、貝恩資本和 Valve 公司創(chuàng)始人 Gabe Newell 等重量級機構(gòu)與個人。

與埃隆·馬斯克創(chuàng)立的腦機接口公司Neuralink不同，Merge Labs選擇了一條非侵入或極低侵入的技術(shù)路線。

兩種技術(shù)路徑的對決

在腦機接口（BCI）的賽道上，正形成兩大技術(shù)陣營。一邊以馬斯克的Neuralink為代表，依靠外科植入電極陣列直接測量神經(jīng)元的電活動。這種方法已幫助癱瘓患者實現(xiàn)意念控制設(shè)備，但這存在著大腦神經(jīng)損傷和疤痕風(fēng)險。

另一邊則是Merge Labs采用的超聲波技術(shù)方案。該技術(shù)利用超聲波深入大腦數(shù)厘米，實現(xiàn)對大腦大范圍甚至整個腦區(qū)的成像與調(diào)控。

Merge Labs 科學(xué)聯(lián)合創(chuàng)始人、加州理工學(xué)院教授Mikhail Shapiro表示，我們堅信，可以構(gòu)建出能與遠超現(xiàn)有技術(shù)的神經(jīng)元數(shù)量交互的腦機接口，而且形式遠比現(xiàn)有方案更少侵入性。

OpenAI不僅是此輪最大投資者，它還將與 Merge Labs 深度合作，共同開發(fā)科學(xué)基礎(chǔ)模型、分子工程、硬件以及神經(jīng)科學(xué)工具，以加速腦機接口技術(shù)突破。OpenAI 官方聲明強調(diào)：腦機接口是重要的新前沿，將開啟人類與 AI 無縫、自然交互的新方式。

超聲波技術(shù)的工作原理

超聲波技術(shù)路線的工作原理是發(fā)射高頻聲音脈沖，然后測量這些聲音振動在人體組織中的回聲。超聲波在不同組織類型中以不同速度傳播，并在組織邊界反射。

關(guān)鍵在于，神經(jīng)元活動的變化會引起它們對氧氣等代謝資源的利用發(fā)生變化。這些資源通過血液重新補充，而功能性超聲波正是通過測量流向特定大腦區(qū)域的血流變化來讀取大腦活動。

加州理工學(xué)院的研究團隊已證實，該技術(shù)可以記錄大腦血液流動的微小變化，空間區(qū)域只有 100 微米寬，約為一根頭發(fā)的寬度。他們能夠同時測量廣泛分布在整個大腦中的微小神經(jīng)細胞群的活動，其中一些小到只有 60 個神經(jīng)元。

在實驗中，研究人員使用功能性超聲波成功測量了非人靈長類動物頂葉后皮層的大腦活動。該區(qū)域負責(zé)規(guī)劃并幫助執(zhí)行運動。超聲波數(shù)據(jù)被實時發(fā)送到解碼器，然后生成控制信號，將光標移動到目標位置。

基因工程增強信號讀取

Merge Labs的技術(shù)路線并不止于超聲波。據(jù)報道，該公司正考慮結(jié)合超聲波設(shè)備與基于基因工程技術(shù)的聲遺傳學(xué)（Sonogenetics）相結(jié)合，通過改造特定腦細胞使其對聲波更具反應(yīng)性。

這一創(chuàng)新思路源自加州理工學(xué)院教授Mikhail Shapiro的研究。他提出，與其將電極插入大腦組織，不如“將基因?qū)爰毎?，使其對超聲波做出反?yīng)”，這種方法更容易且更安全。他的實驗室開展了聲遺傳學(xué)研究，使細胞在超聲波下可見，這可能成為 Merge Labs 首款產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)。通過引入特定蛋白質(zhì)作為分子報告器，可以增強神經(jīng)元信號的可檢測性和可調(diào)控性。

這種“基因增強+超聲波讀取”的組合技術(shù)，代表了腦機接口（BCI）領(lǐng)域的一個全新方向。它不僅提升了信號讀取的精度，還大幅降低了技術(shù)的侵入性。

科學(xué)依據(jù)與挑戰(zhàn)

盡管超聲波腦機接口技術(shù)前景廣闊，但研究人員坦言，該技術(shù)仍處于早期階段，面臨巨大科學(xué)風(fēng)險與技術(shù)挑戰(zhàn)。

2023 年，Mikhail Shapiro等人在Nature Neuroscience期刊發(fā)表論文，開發(fā)了功能性超聲腦機接口，成功讀取恒河猴的大腦活動，通過機器學(xué)習(xí)編程的解碼器破譯其含義。

然而，要實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，Merge Labs 還需要克服諸多難題。包括大規(guī)模腦部基因療法成本高昂、硬件小型化難題等。這預(yù)計需要數(shù)年時間才能取得實質(zhì)進展。

初期，Merge Labs 將聚焦醫(yī)療應(yīng)用，例如幫助神經(jīng)損傷或疾病患者恢復(fù)功能。長遠目標則是實現(xiàn)人類增強，讓更多人安全、便捷地使用這項技術(shù)，與強大 AI 系統(tǒng)深度融合，提升想象力、創(chuàng)造力與認知能力。

人機交互的未來

OpenAI 的 CEOSam Altman曾對 Neuralink 的侵入式方法表示擔(dān)憂。他曾表示，絕對不會往我的大腦里植入像 Neuralink 的那樣會殺死神經(jīng)元的東西。他希望開發(fā)一種更安全、更便捷的腦機接口，能夠讓用戶通過思考與 ChatGPT 等 AI 工具進行交互。

隨著腦機接口技術(shù)的進步，人類與機器的關(guān)系正在重新定義。Merge Labs 的最終目標是模糊人類與 AI 的界限，實現(xiàn)真正意義上的人機融合。雖然前路漫漫，但超聲波技術(shù)方案無疑為腦機接口領(lǐng)域帶來了一股清風(fēng)。