脑科学领域机遇与挑战创客不容错过!

 

Farshchi为LuxCapital的合伙人之一,他专注于硬件设备与机器人相关方面创业公司的投资...



Farshchi 为 Lux Capital

的合伙人之一,他专注于硬件设备与机器人相关方面创业公司的投资。在本文里他简单地接受了神经科学在实践运用方面的发展和技术突破,并且从技术可行性、传感器开发、数据解析与算法、可穿戴设备四个方面说明了为什么现在正是进行脑科学方面的创业的好时机。

科学家花费了数十年时间试图开发出能够与大脑对话的技术,强大且可靠的神经接口一直是神经科学领域至高无上的开发领域。业界人士希望科学家们能够在有关大脑与人类行为联系的研究项目上取得突破,未来通过相关技术可以帮助那些患有脑部疾病的患者恢复正常生活。如果这些研究项目有所成效,在未来甚至可以让人们不再遭受残疾的痛苦。

想要开发出这样的技术,首先需要有先进的大脑植入方式,在这方面可能还需要经过十多年的努力才会有所突破。最近已经有一群被称作「大脑黑客」的脑神经学家正在开发更为强大的传感模式、信号处理方式以及原型工具,试图采用非侵入性的技术来刺激大脑神经的反应。

对于这些新技术抱有期待的人认为它们不仅能够帮助那些残障人士与相关患者恢复健康,还能促进身体健康的人在大脑方面的表现,比如让人们更快的学习新知、更好的掌握数学计算方法、提高记忆力以及开发创造力。

看上去很美,然而这些科学技术是仅仅存在于科幻小说中,还是我们很快就能用上相关产品呢?既然如此前景无限,难道创业者和研究人员不考虑现在就成立公司来进行实际的开发并将它们推向市场吗?

答案当然是肯定的,现在就是创业者进行大脑科学创业的绝佳时机。比利时的 STX-Med 公司研制的 Cefaly 头戴装置最近被 FDA

批准上市,该装置可以帮助患有偏头痛的人减轻痛苦。而我所在的 Lux Capital 也已经投资了 Halo

神经科学公司,他们想要做的是制造一种能够刺激脑神经并提高大脑认知表现的非侵入性设备。

Lux 和其他众多投资机构对于围绕大脑科学进行开发的创业者给予了资金支持,我们都相信现在这个蕴含巨大市场的产业才刚刚起步,前途无限。下面我将通过 4

个发展趋势来解释为什么脑神经科学领域会成为创业的沃土:

1更有效的运用科学技术

约翰尼德普在《超验骇客》中扮演的 Will

Caster

教授通过在颅骨上钻孔来为大脑建模。这种电影里才出现的场面对于研究人类脑神经活动的科学家来说就是家常便饭。科学家们使用先进的电子设备捕捉到数百个高保真的神经元信号,并使用复杂的算法来解读这些信号。想要完成这些实验需要在大脑中植入复杂且昂贵的电子设备,在这种技术进行临床实验之前,还需要解决大量技术与安全方面的难题。

除了科学家在这方面的工作,工程师们也开始探索一些更为务实的方法。现在我们是否能充分认识自己的大脑还很难说,可能在很多很多年后我们才会了解大脑这个未知世界。

不过科学家与工程师们的探索也有了一些成果,他们通过映射大脑与行为之间的关系,开发出了可反映大脑功能的现实模型设备。通过这些模型设备认识大脑各部分的功能需要经过两个步骤:1、进行简单的生理与情绪上的刺激;2、测量大脑对于这些生理或情绪刺激的反应。这种方式的优势在于它更容易被开发成商业产品,VC

们也是看中了这点。现在的市场中我们已经能够看到运用该技术设备的第一代产品。

2可耐用的传感器

想要在大脑中植入类似密集小钉子的金属微电极,需要冒着生命危险进行颅骨钻孔手术。还有一种可替代的方法就是使用表面电极传感器,通过水凝胶将电极直接贴在头皮上。前一种侵入性电极可以监控一组组神经元的活动(甚至还可能监测单个神经元的活动),提供更为精确和精练的信号,从另一方面看,虽然后一种表面电极在精确度方面不及侵入性电极,但是它能够捕捉到大群神经元的活动。

事实上,非侵入性技术正在变得越来越好,发展的越来越快。随着现代机器学习与人工智能方面的技术不断进步,研究人员正在学习如何让非侵入性传感数据发挥作用。

在今天,脑神经科学家们已经能够开发出足以捕捉高保真神经信号的耐用设备,甚至可以在实验对象冲浪的时候使用。这项研究不仅证明了体外传感器可以在严酷的环境下工作,还向我们展示了当冲浪者在获得的「巅峰体验」时,其神经活动与冥想状态类似。很快无处不在的传感器将出现在我们的手机、首饰甚至衣服中,我们将通过传感器获取大量的数据来推断自己的意图、情绪变化,还可以治愈疾病。

3更好的数据解析

解读这些神经元信号数据并不是为了给大脑建立一个用于决策的机器,研究人员更想要做的是使用大数据与分析工具来建立一个复杂的模型,可以将外部刺激、内在意图与人类的行为联系起来。比方说,在最基本的情况下,大脑神经元在检测到周围神经的意图后发出信号,信号最终作用于肌肉,这就产生了运动。

但是如果反过来想想,与其为每一个运动寻找对应的神经活动模式,推断该神经信号的意图,为什么不直接测量周围神经或者是肌肉发出的信号,这可比捕捉大脑神经信号要简单的多,也更容易加以解释。

Thalmic

实验室的向我们展示了一种可以捕捉动作的臂带,他们可以利用这种方法得到用于分析肌肉运动的数据。通过廉价的传感器组合我们可以将多种信号结合在一起,并用更先进的机器学习算法来进行分析。通过这些数据分析,这样我们不仅能够更准确地推断出人类意图及其对应的结果,还让开发出相关的商业应用成为可能。

4更多元化的可穿戴设备

长久以来,除非是名贵的宝石或者是能工巧匠打造的首饰,人们其实并不喜欢过多的在身上佩戴什么东西。直到上世纪 70

年代,注重功能更胜于外形的来自亚洲的廉价手表才开始扭转这一观念,形成一种以功能为主的趋势。

而今天,装有 GoPro 相机的头盔已经成为人们在骑行、跳伞、滑雪时的标准配置。这些设备除了发挥自身作用以外,外形也很炫目。而像 InterAxon

推出的 Muse 头带以及 ECG 的 headband Melon 这样的情境游戏,也已经被专业人士认可其具有减少焦虑以及提高注意力的作用。

在未来,我们每日所穿戴的这些设备不仅能够互相交换数据,还可以与手机相连。这些设备能够形成一个点对点网络,从周围传感器中收集数据并实现一定的功能,通过改进这些设备我们还能期待它们执行更为复杂的任务。

我们现在不过是处于可穿戴设备发展的初期,下一代可穿戴设备将能够对传感器数据做出反应,并且做出刺激大脑神经元的反应。这也就意味着这些设备将能够在日常生活中帮助我们变得更冷静、更有效率以及更快乐。它们甚至还会带给我们新的感官体验,让人们在表达自我的时候不再仅仅通过文本、图像以及视频这些传统方式。


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