編輯丨王多魚(yú)

排版丨水成文

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

在腦科學(xué)的前沿領(lǐng)域，一項(xiàng)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(wú)需開(kāi)顱植入電極，便能讀取思維活動(dòng)、治療精神疾病。這聽(tīng)起來(lái)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(jí)機(jī)構(gòu)與個(gè)人。

與埃隆·馬斯克創(chuàng)立的腦機(jī)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(duì)決

在腦機(jī)接口（BCI）的賽道上，正形成兩大技術(shù)陣營(yíng)。一邊以馬斯克的Neuralink為代表，依靠外科植入電極陣列直接測(cè)量神經(jīng)元的電活動(dòng)。這種方法已幫助癱瘓患者實(shí)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(xiǎn)。

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(shí)現(xiàn)對(duì)大腦大范圍甚至整個(gè)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(jiān)信，可以構(gòu)建出能與遠(yuǎn)超現(xiàn)有技術(shù)的神經(jīng)元數(shù)量交互的腦機(jī)接口，而且形式遠(yuǎn)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(kāi)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(jī)接口技術(shù)突破。OpenAI 官方聲明強(qiáng)調(diào)：腦機(jī)接口是重要的新前沿，將開(kāi)啟人類(lèi)與 AI 無(wú)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(cè)量這些聲音振動(dòng)在人體組織中的回聲。超聲波在不同組織類(lèi)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(dòng)的變化會(huì)引起它們對(duì)氧氣等代謝資源的利用發(fā)生變化。這些資源通過(guò)血液重新補(bǔ)充，而功能性超聲波正是通過(guò)測(cè)量流向特定大腦區(qū)域的血流變化來(lái)讀取大腦活動(dòng)。

加州理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)已證實(shí)，該技術(shù)可以記錄大腦血液流動(dòng)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(shí)測(cè)量廣泛分布在整個(gè)大腦中的微小神經(jīng)細(xì)胞群的活動(dòng)，其中一些小到只有 60 個(gè)神經(jīng)元。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用功能性超聲波成功測(cè)量了非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物頂葉后皮層的大腦活動(dòng)。該區(qū)域負(fù)責(zé)規(guī)劃并幫助執(zhí)行運(yùn)動(dòng)。超聲波數(shù)據(jù)被實(shí)時(shí)發(fā)送到解碼器，然后生成控制信號(hào)，將光標(biāo)移動(dòng)到目標(biāo)位置。

基因工程增強(qiáng)信號(hào)讀取

Merge Labs的技術(shù)路線并不止于超聲波。據(jù)報(bào)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(guò)改造特定腦細(xì)胞使其對(duì)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?xì)胞，使其對(duì)超聲波做出反應(yīng)”，這種方法更容易且更安全。他的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了聲遺傳學(xué)研究，使細(xì)胞在超聲波下可見(jiàn)，這可能成為 Merge Labs 首款產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)引入特定蛋白質(zhì)作為分子報(bào)告器，可以增強(qiáng)神經(jīng)元信號(hào)的可檢測(cè)性和可調(diào)控性。

這種“基因增強(qiáng)+超聲波讀取”的組合技術(shù)，代表了腦機(jī)接口（BCI）領(lǐng)域的一個(gè)全新方向。它不僅提升了信號(hào)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(jī)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(xiǎn)與技術(shù)挑戰(zhàn)。

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

然而，要實(shí)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(jì)需要數(shù)年時(shí)間才能取得實(shí)質(zhì)進(jìn)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(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)則是實(shí)現(xiàn)人類(lèi)增強(qiáng)，讓更多人安全、便捷地使用這項(xiàng)技術(shù)，與強(qiáng)大 AI 系統(tǒng)深度融合，提升想象力、創(chuàng)造力與認(rèn)知能力。

人機(jī)交互的未來(lái)

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

隨著腦機(jī)接口技術(shù)的進(jìn)步，人類(lèi)與機(jī)器的關(guān)系正在重新定義。Merge Labs 的最終目標(biāo)是模糊人類(lèi)與 AI 的界限，實(shí)現(xiàn)真正意義上的人機(jī)融合。雖然前路漫漫，但超聲波技術(shù)方案無(wú)疑為腦機(jī)接口領(lǐng)域帶來(lái)了一股清風(fēng)。