Synchron公司获得了约1.45 亿美元的资金支持，其中主要资金来自杰夫·贝佐斯和比尔·盖茨，该公司和Neuralink在脑机接口 (BCI) 设备领域展开竞争。此类设备使用穿透大脑或位于大脑表面的电极与计算机进行直接通信。
Synchron设备的一个巨大优势是：它不需要开颅手术。相反，它像支架一样被放置。一个16电极阵列，后面拖着一根导线，被插入颈部的颈静脉，蜿蜒向上，到达大脑运动皮层附近的血管。当它到达目的地时，它会弹出一个管状支架，该支架紧贴血管内壁。在那里，Stentrode记录来自附近脑组织的电活动。Stentrode通过导线连接到胸部的一个小型接收器-发射器（可进行无线充电），该接收器-发射器将数据无线发送到外部数字设备。
Neuralink、Blackrock Neurotech、BrainGate和众多其他公司在读脑植入物方面取得了进展，这些植入物将多达一千多个电极直接植入大脑组织，实现高带宽和潜在的双向通信。但要做到这一点，他们需要在病人的头骨上开一个洞。这种事情可能会导致各种并发症，包括医疗和监管方面的问题。
Synchron公司采取了一种与众不同且非常实用的方法，该公司开发了“Stentrode”的脑机接口，可以通过颈静脉植入，并通过大脑血管引导到紧邻运动皮层的位置（上矢状窦）。在这里，它像常规的自膨胀支架一样展开，并将16个电极放置在特定大脑区域旁边，可用于无线和即时控制设备。
1、关于Synchron的微创脑机接口
数十年的研究表明，当人们考虑执行动作时，你可以记录来自大脑运动皮层的信号，并将其转换成可由计算机或轮椅等外部设备使用的命令。
目前存在的技术问题在于，它们都处于研究阶段，FDA 尚未批准使用这些侵入式设备。这些技术需要开脑手术才能进入大脑，然后将电极直接放在大脑上或穿透脆弱的组织本身。大脑上方有许多不同的层（尤其是头骨），它们会减弱和阻挡电信号。因此，避免这些信号的最佳方法是进入头骨下方。一种方法是通过钻孔或锯切并去除头骨块。
Synchron公司的Stentrode脑机接口，利用血管进入头骨下方，但这种方法不需要进行这种侵入性手术。
2、关于设备如何植入
Stentrode通过颈静脉进入，然后利用身体的自然通道，通过血管到达大脑运动皮质。到达那里后，会植入Stentrode，这是一种自膨胀镍钛合金支架植入物，周围分布着16个电极。
血管系统已经绘制得相当清楚了。如果有人的血管堵塞或破裂，医生已经使用类似的程序。将支架放入血管以保持血管畅通已有很长的历史。所以
Synchron公司的想法是：何不利用这种方法与大脑的关键区域保持密切联系，并创建一个与外科医生已有的基础设施、设备和技能完全兼容的大脑/计算机接口。
到处都有中风中心，而且越来越多的中风中心正在不断涌现。目前，澳大利亚和世界其他地方都有移动中风中心。因此，植入该技术所需的一切，包括医生的技能，都已经存在。其他一些技术需要建立自己的医院来执行这些程序。
Synchron使用与支架相同的自膨胀材料，将其用作嵌入电极的支架。将其缩小到非常小的管子，这样可以使用传统的导管系统到达大脑。当导管被移除时，它会膨胀并将电极推向血管壁。
上矢状窦的血管是放置Stentrode的地方，它是大脑的主要血管通道之一，也是紧邻脑部运动区域的地方。该血管的直径相当大4 到 7 毫米。与起搏导线和其他东西使用的粗大导线相比，Stentrode的导线相当小。
大脑的组织结构相当完善。每个电极都设计为位于大脑的不同部位。而从临床医生那里看到的精确度令人惊叹。Stentrode最初要求医生将误差控制在2毫米以内，结果发现医生们一直将误差控制在半毫米以内。
一旦部署完毕，导线的另一端就会插入心脏起搏器式装置，也就是位于胸部皮肤下的装置。因此整个装置已完全植入。
3、与脑皮质内植入的脑机接口相比，使用支架的优势
其他技术的一个问题是，它们有暴露在外的部件、电线和电缆，以及从大脑中伸出的东西。显然，这种脑机接口感染风险很大。
移除并替换部分头骨，虽然有些成功案例表明这样做还不错。然而临床结果来看移除部分头骨并在那里植入金属植入物有许多风险。
大脑确实不喜欢塞东西。它就像一根刺，身体会试图排斥它，把它推出去，或者身体组织会将这个“异体”包裹起来形成瘢痕组织，这样设备的拆除都会面临很多困难。早在 Neuralink出现之前，许多团队就用穿透电极进行了数十年的研究，他们都面临着同样的问题。
关于脑部植入物周围发生封装或疤痕的形成内容，可以查看往期文章：新一代直达大脑皮质的仿生眼（CORTIVI、Orion、Gennaris）与马斯克的脑机接口仿生视觉系统
对于Stentrode来说，血管仍然想要排斥我们的设备，但它排斥的方式是将其推入血管壁，并最终在几周内用皮肤覆盖它。这对患者有利，因为它会将其推得更靠近大脑，并将其固定在血管壁上。所以Stentrode利用了身体的反应，它不会阻碍血液流动。
Stentrode的支架永远不需要移除，它被设计成永久植入。即使在心脏领域，如果患者在血管中放置了支架，而该血管再次堵塞，他们只需放入另一个支架，而将旧的留在原处。将一个支架留在原处比试图移除它更安全。我们将遵循同样的路径。
4、16 个电极是否足够，因为其他研究小组正在研究数千个电极
与其他一些电极相比，16个电极并不算多。目前，尽管Stentrode有16个电极，但很多患者只想使用一个。他们希望使用起来非常可靠、安全、方便，无需任何校准。他们希望它每次都能正常工作。这足以让他们进行交流、使用电话、使用电子邮件、购物、网上银行等。
将来Stentrode随着研究的深入，以及运用的领域广泛，Synchron公司会开始在患者身上放置更多的电极和传感器，也可以通过不同的血管进入大脑的不同区域，帮助患者修复其他受损脑区的脑神经等美好愿景。
5、关于患者如何学习使用植入物
随着时间的推移，公司意识到，通常最好先植入植入物，然后说：“这是屏幕，试着点击一下。” 侧面有一个小条，告诉患者距离获得植入物还有多远，而且他们似乎能更快更好地理解，而无需我们指示他们如何使用它。他们通常很难告诉我们确切的工作原理，但一旦它起作用了，我们就会继续使用它，信号会变得更强，与背景噪音的区分度也会更大，因此系统会不断改进。
对于第一位患者，训练耗时约 42 天，因为公司要进行各种评估，而且公司并不确定这些神经信号会是什么样子。而第二位患者大约花了七天时间。自那以后，每位患者在打开它的那天就让它开始工作了。他们几乎可以立即使用它。
而且它实际上不需要在之后重新校准，因为Stentrode记录的是局部场电位，这是一种同步神经信号的大组。例如，如果患者用穿透电极记录单细胞活动，大脑会稍微移动。细胞也会移动一点。昨天甚至今天早上记录的内容可能与患者现在记录的内容不同。因此，其中一些系统需要不断校准；而Stentrode的系统则不需要。
6、关于 Synchron的Stentrode是否可用于人类增强以及医疗用途
Synchron现在真正关注的是医疗方面，目前并没有考虑人类增强。这不在Synchron的掌控范围之内。Synchron公司希望以所能做到的最佳方式帮助社会。但医疗技术有很多，以整形手术为例，它是为烧伤患者而开发的；现在，不需要整形手术的人可能比需要整形手术的人更多。
最初的植入物或多或少是只读的。美敦力公司将刺激电极一直插入大脑，直达大脑中部，他们可以在那里发送大量电脉冲，以阻止人们出现帕金森震颤、癫痫发作或某些抑郁症状。所以可以将信号发送到大脑中。但它会进入黑客帝国的阶段吗？在那里人们可以下载APP，或者教使用者如何驾驶直升机？目前看起来还不行，但谁知道未来会不会可行呢！
7、Stentrode植入物的未来需要解决的问题
中风风险：Stentrode是永久植入物，所以对Stentrode的中风风险、血管损伤与血管收缩和降解表示有所担忧，在使用该设备的目标群体中，这种风险可能会更复杂，因为久坐的瘫痪的患者群体，他们本身就更容易出现心脑血管问题。
Stentrode与美敦力公司PED装置（另一种血管内支架）最为相似，在美敦力的这种血管内支架1400多名患者中收集到的临床报告显示，严重医疗并发症与死亡风险约为5%，中风风险约为6%。
Stentrode的植入物可能比美敦力的这个设备更为安全，但是风险仍然值得注意，值得注意的是Stentrode正在进行更大规模的临床试验，因此我们可以继续关注更多关于Stentrode的临床数据的出台。
血管植入对设备的功能影响：人体生理因素对Stentrode的植入物的限制，人体血管会阻挡某些脑电波的频率，并对该设备的功能产生影响。
植入物位置限制了设备的功能：Stentrode的植入物目前只有一个植入位置：上矢状窦，这个位置意味着它只能接收来自腿、脚和生殖器的信号，这对于使用者的下肢假肢很有用，但限制了脑机接口的总体运用。
Stentrode的植入物目前只有两种功能：鼠标点击和滚动，点击命令可以与特殊辅助软件结合使用，该软件会缓慢滚动网页，突出显示用户可以点击的不同感兴趣区域。Synchron仅限于这两个命令，因为可以从血管内部检测到的脑信号质量不佳。使用者需要结合眼动追踪来移动光标，因为植入位置的限制，使用该设备的使用者需要想象一个特定的运动动作，例如移动腿部。尽管用户无法实际移动，但这些想法会在运动皮层中产生电活动，然后，外部设备会将这些数据转换成简单的计算机命令。因此该设备除了功能有限以外，使用腿点击不直观，会让患者感到疲惫。
电极数少不能满足用户更多需求：如果需要跟其他脑机接口功能相似，那么用户需要安装12个Stentrode的植入物，这对设备的整体植入风险加大了挑战。
血管内脑机接口将受到信号质量、有限的植入位置、低电极数量和中风风险等问题的困扰，因此更适合深度脑刺激电极和阵列来监控癫痫，因此对于目前Stentrode的植入物来说，更适合神经检测、神经调节以及下肢假肢领域。
图：部分热门的脑机接口产品对比
结尾：
Synchron的脑机接口设备，目前主要是帮助运动障碍类患者，恢复脑部运动区神经元与身体的联系，让患者用自己意识感知外部AI程序，并灵活运用它们。
人类脑区功能介绍的文章：
Brodmann area布鲁德曼大脑分区
随着脑机接口的发展，未来可能作为遗传代谢障碍疾病引起的脑损伤的修复的一种治疗方法，因为脑机接口这个风口，未来可能会在增强人类大脑、修复并刺激脑损伤的患者的脑神经的恢复等领域有重大贡献。对脑损伤修复与全脑脑机结合，对未来人类通过BCI如何增强大脑的办法，可以关注下列文章合集的更新。
遗传代谢诊断检测：血尿串联质谱、血气、乳酸、血氨、肝肾功能等
自闭症、脑瘫、癫痫、精神异常、抑郁症、智力障碍等神经异常疾病
END
