5 bästa företag inom hjärn‑datorgränssnitt (BCI)

Föreställ dig förmågan att kontrollera din omgivning bara med dina tankar. Det kan verka som något som hör till science fiction, men inte längre. Det är inte ens något som kommer att ske någon gång i framtiden, det är redan här. 

Teknologiska framsteg har gjort detta till verklighet. Den aktuella tekniken är hjärn‑datorgränssnitt (BCI), som har lyckats låta personer som inte kan tala eller röra sina lemmar kommunicera och manipulera föremål. 

Så, vad är denna teknik? BCI är ett system som fångar hjärnsignaler med en enhet som ett headset med sensorer. Det analyserar sedan dessa signaler med hjälp av en dator innan de slutligen översätts till kommandon som överförs till en enhet/applikation för att utföra den önskade handlingen.

Denna framväxande teknik, som i grund och botten underlättar kommunikationen mellan våra hjärnor och datorer, har väckt stort intresse som ett sätt att förbättra människors livskvalitet, särskilt för dem som är fysiskt funktionshindrade. 

Men även om BCI kan hjälpa till att återställa motoriska funktioner, behandla neurologiska tillstånd, övervaka mental hälsa, förbättra kognitiva förmågor och hjälpa till att förstå hjärnan, står tekniken inför utmaningar som höga kostnader och regulatoriskt godkännande.

Trots utmaningarna utvecklas BCI‑tekniken snabbt, med en förväntad marknadsstorlek som växer med en CAGR på 14,2 % till $4.5 billion år 2029. Samtidigt uppskattar Morgan Stanley (MS ) att personer med funktionshinder som är kandidater för implantat representerar en total marknad värd $400 billion, även om de årliga intäkterna inte förväntas nå $1 billion per år förrän 2041.

Framhävande BCI-företag

Låt oss nu titta på några av de mest framstående namnen i sektorn som förändrar BCI‑världen genom innovation och utveckling. 

1. Neuralink

Grundat av Elon Musk, omdefinierar Neuralink gränserna för mänskliga förmågor med sitt implantat, som är kosmetiskt osynligt och är designat för att låta den människa som har implantatet kontrollera en dator eller mobil enhet.

Enheten är ett N1‑implantat, som är förseglat i ett biokompatibelt hölje för att klara fysiologiska förhållanden och drivs av ett litet batteri som laddas trådlöst från utsidan. Implantatet innehåller skräddarsydda, lågströmschips och elektronik för att bearbeta neurala signaler och överföra dem till Neuralink‑applikationen, som sedan avkodar dataströmmen till intentioner och handlingar.

För att registrera den neurala aktiviteten använder N1‑implantatet 1024 elektroder fördelade på 64 trådar. Dessa är mycket flexibla och ultratunna trådar som kräver en kirurgisk robot för placering.

Genom att underlätta direkt kommunikation mellan människor och datorer syftar Neuralink till att deras implantat ska användas för behandling av neurologiska sjukdomar och potentiella kognitiva förbättringar. Med Neuralink är Musks mål att så småningom förstärka människans minne så att det matchar AI:s prestanda.

Företaget har utvecklats i nästan ett decennium nu, och i år har de sina första två mänskliga studier i USA med planer på en liknande studie i Kanada, där de har fått godkännande från Health Canada att påbörja rekryteringen för samma.

Medan patienter är entusiastiska över att få sina kritiska förmågor återställda, är de inte de enda; forskare är lika ivriga att använda hjärnimplantat för att kontrollera saker med sinnet. Dr. Andres Lozano, professor i neurokirurgi vid University of Toronto, föreställer sig faktiskt en framtid där människor kör bilar enbart genom att tänka på de handlingar de vill utföra.

“Det här är bara början. Just nu pratar vi om att ladda ner information från hjärnan, men i framtiden kommer vi kunna ladda upp också.“

– Lozano

Sådana koncept, sade Dr. Lozano, verkade som science fiction tills Neuralink, som hade sin första finansieringsrunda 2017 och hittills har samlat in totalt $680 million i över fem rundor, med den senaste rundan i november 2023, enligt Tracxn. Startupen räknar bland sina investerare Google Ventures, Founders Fund, Sam Altman och Fred Ehrsam med flera. Neuralink har en värdering på $5 billion enligt de senaste tillgängliga rapporterna.

Även om Neuralinks teknik tydligt har enorm potential och stark efterfrågan från investerare, har den mött många hinder på sin resa, särskilt från regulatorer. Tidigare i månaden delade Musk ett brev på X (tidigare Twitter), den sociala medieplattform som han äger, vilket visade att den amerikanska Securities and Exchange Commission (SEC) har återupptagit en utredning av hans företag.

På annat håll avslöjade ett brev till kongressen att ett djurförsök‑laboratorium hos Neuralink också har påvisats av Food and Drug Administration (FDA) att ha “obekväma förhållanden eller metoder.” Myndigheten har uppmanat Neuralink att åtgärda problemen, även om de inte har funnit bevis på några överträdelser som äventyrar enhetens säkerhet.

Sakerna kan dock äntligen ta en positiv vändning för Neuralink under det kommande året när presidentvalda Donald Trump tillträder. Den miljardärsentreprenör som också leder Tesla (TSLA ) securities_stock_price_tag symbol=”TSLA”] och SpaceX spenderade över ett kvarts miljard dollar för att hjälpa Trump vinna novembervalet, och i gengäld valde den republikanska presidenten Musk för att skära ner på statliga utgifter på federala myndigheter.

2. Synchron

Synchron har arbetat med BCI‑teknik i mer än ett decennium och fokuserar på att utveckla en lösning som använder en minimalt invasiv procedur istället för öppen hjärnkirurgi för att implantera enheten. Målet med Synchrons BCI är att återställa kontrollen över en pekskärm för patienter med begränsad rörlighet enbart med sina tankar.

Till skillnad från Neuralink‑chippet, som placeras direkt i cerebrala cortex, implanterar Synchron sina enheter genom patientens blodomlopp, vilket eliminerar behovet av att penetrera skallen och nå hjärnan, vilket är “en komplex och ofta mycket specialiserad procedur.”

BCI:n sätts in genom halsvenen med hjälp av en kateter, som frigör en självexpanderande enhet gjord av biokompatibelt Nitinol i hjärnan. Det implanterade BCI:t upptäcker sedan vissa hjärnvågor och skickar dem till en separat mottagare, som är implanterad i bröstet. 

Hos förlamade patienter överför enheten de avsedda handlingarna som de inte kan utföra fysiskt till en extern enhet, vilket gör att de kan använda dessa enheter utan röst eller händer. Synchrons BCI är designad för att stanna i kroppen i åratal, och om den fungerar fel kan den repareras enkelt genom att uppdatera dess mjukvara från utsidan. 

År 2020 utsågs Synchrons BCI till en Breakthrough Device av FDA. Sedan dess har företaget haft två studier för sin enhet, en i Australien med fyra patienter och en annan i USA med sex patienter, med planer på att lansera en tredje studie samt ett kommersiellt tillgängligt system nästa år.

“Vi har en möjlighet att leverera ett förstklassigt kommersiellt BCI,” sade Dr. Tom Oxley, VD och grundare av Synchron, för ett par år sedan, vilket kan bli verklighet. Under året har företaget framgångsrikt integrerat sitt hjärnimplantat med mixed reality‑headsetet Apple (AAPL ) Vision Pro, med planer på att ansluta till andra headset, och annonserade den första användningen av Amazons Alexa med sitt BCI.

I oktober rapporterade företaget också inga större biverkningar i en ett år lång mänsklig säkerhetsstudie där användare kunde omvandla enkla, tanke‑baserade uttryck av intention till digitala handlingar på datorer.

Detta visar framgången för Synchrons BCI‑teknik i kliniska prövningar, vilket får företaget att nu fokusera på att expandera sina tillämpningar. För detta har de säkrat stöd från Bill Gates, Jeff Bezos, Khosla Ventures, Metis, Forepont Capital Partners, University of Melbourne och Reliance Digital, bland andra investerare.

Företagets senaste finansieringsrunda, dock, var för två år sedan när Synchron samlade in $75 million i en Series C‑runda. Totalt har de samlat in $145 million över fyra rundor. 

Förutom att samla in kapital har Synchron också gjort egna investeringar. Tidigare i år förvärvade de Acquandas, ett tyskt företag som tillverkar tunna filmkomponenter för medicintekniska tillämpningar. Detta förvärv kommer att hjälpa neuroteknikföretaget med innovation och säkra deras leveranskedja. 

3. Precision Neuroscience

Grundat 2021 är Precision Neuroscience ett relativt nytt företag inom detta område, som medgrundades av den tidigare Neuralink‑medgrundaren Ben Rapoport. Startupens kärnprodukt är en högupplöst corticalytmatris kallad Layer 7 Cortical Interface.

Layer 7 Cortical Interface är ett BCI som anpassar sig till hjärnans cortex utan att skada vävnad. Det är en tunnfilm‑mikroelektrodmatris som syftar till att behandla neurologiska tillstånd genom att registrera och stimulera neural aktivitet. 

För detta har varje mikroelektrodmatris 1024 elektroder med en diameter på 50 till 380 mikrometer och är ansluten till ett anpassat hårdvarugränssnitt. Den tunna filmtekniken gör det möjligt för Precision att fånga signalerna på mikronivå, vilket ger vad startupen beskriver som “en oöverträffad inblick i hjärnans aktivitet.” 

Den wafer‑tunna mikroelektrodmatrisen sätts in genom en smal slits i skallen, vilket företaget säger är snabbt, minimalt invasivt och konstruerat för att vara reversibelt.

Precision har redan påbörjat testning av enheten, med så många som 27 patienter som har använt den hittills. Enheten har endast implanterats tillfälligt i personer under neurokirurgi. I år har företaget faktiskt slagit världsrekordet efter att ha placerat 4 096 elektroder i en enda patient vid Mount Sinai Health System.

Förutom framgångsrik testning har Precision samarbetat med medicinska institutioner och förvärvat en toppmodern tillverkningsanläggning i Texas för att producera sina implantat. De har även fått Breakthrough Device‑klassificeringen från FDA. Företaget siktar nu på att göra sin första kommersiella produkt tillgänglig på marknaden år 2025.

För att driva sitt AI‑drivna hjärnimplantat framåt och expandera Precisions kliniska närvaro har företaget samlat in färsk finansiering på $102 million denna månad, vilket tar deras totala kapitalanskaffning till $155 million. 

Investerare i denna runda inkluderade General Equity Holdings, B Capital, Stanley Druckenmillers Duquesne Family Office och Steadview Capital. Med detta har den New York‑baserade gruppen uppnått en värdering på omkring $500 million.

Precis som de andra två neuroteknikföretagen är detta företags initiala fokus också att hjälpa patienter med motorisk förlamning. För Precision kommer denna färdplan att utvidgas till att hantera neurologiska tillstånd från tvångssyndrom (OCD) till depression. Enligt medgrundare och VD Michael Mager, som tror att förmågan att kontrollera en enhet som en dator enbart med tanken kan ge allvarligt funktionshindrade en chans att återvända till arbetsmarknaden:

“Vårt mål är att utveckla en produkt som är tillräckligt säker och skalbar för att behandla ett brett spektrum av neurologiska tillstånd.”

4. Paradromics

Det Texas‑baserade företaget Paradromics utvecklar ett BCI med hög datahastighet, Connexus Direct Data Interface, som översätter neurala signaler till tal i realtid för personer med svår motorisk funktionsnedsättning. 

Medan de som drar nytta av Paradromics teknik kommer att vara patienter med förlamning, kommer samma typ av enhet även kunna avläsa om någon är deprimerad eller upplever kronisk smärta. 

Som Paradromics VD och grundare Matt Angle har uttalat, är företagets uppdrag att lösa obehandlade hjärnhälsotillstånd genom sin medicintekniska enhet som tillgodoser ouppfyllda behov. Enligt honom kan sådana enheter rimligtvis förväntas kosta omkring $100 000 per enhet.

När det gäller enhetens funktion förklarade Paradromics chefsvetenskaplig officer Vikash Gilja systemet som involverar implantation av en elektrodmatris på hjärnan. De insamlade data skickas sedan genom kabeln, som är ansluten till en fullt implanterad intern transceiver i bröstet. Strömmen överförs trådlöst till enheten och kräver ingen laddning.

Användaren behöver bara gå igenom en kort kalibreringsrutin för att lära sig mappningen, och sedan kan systemet användas, vilket kan upprätthållas i dagar och veckor.

“Att bygga en enhet som känner av neurala signaler med upplösning på enskild neuron och fungerar pålitligt i kroppen i åratal var en utmaning. Vi vill leverera den bästa möjliga enheten på den säkraste möjliga tidslinjen.”

– Paradromics CEO Angle

I år blev företaget antaget till FDA:s senaste program för innovativa enheter för att “främja snabbare utveckling” och bred patientåtkomst. Paradromics har fått två Breakthrough Device‑klassificeringar från myndigheten — en för att hjälpa patienter att återigen kommunicera och den andra för att kontrollera datorenheter. 

Företaget förbereder nu sin första mänskliga kliniska prövning år 2025 och har börjat rekrytera patienter för den. Paradromics förväntar sig också att få kommersiellt godkännande för att sälja produkten tidigast år 2029.

För dessa insatser har neuroteknik‑startupen samlat in $121 million över 14 rundor, med den senaste finansieringsrundan i november 2023, enligt CB Insights.

5. Neurable

Det Boston‑baserade företaget Neurable grundades 2015 för att möjliggöra att människor använder kraften i sina hjärnor för att få mer ut av sina vardagsenheter. Företaget specialiserar sig på AI‑drivna verktyg för översättning av hjärnsignaler och BCI. 

Neruable drivs av ett uppdrag att sömlöst integrera BCI i vardagen för att stärka användare och föreställer sig en framtid där hjärndata underlättar produktivitet, säkerhet, välbefinnande och klinisk diagnostik.

Enligt Crunchbase har Neurable samlat in över $30 million i total finansiering över 13 rundor för att driva sina insatser framåt. Deras senaste finansiering togs in i maj i år från Ultratech Capital Partners, Pace Ventures, TRAC och Metaplanet, vilket placerar deras post‑money värdering i intervallet $50 million till $100 million. 

Det nya kapitalet kommer att användas för att expandera företagets teknik och göra deras icke‑invasiva BCI tillgänglig för ett brett spektrum av konsumentprodukter och en större konsumentpublik. 

För några månader sedan lanserade Neurable sina smarta hörlurar kallade MW75 Neuro, som är integrerade med deras BCI‑teknik. Hörlurarna har Bluetooth‑anslutning, anpassade 40 mm beryllium, adaptiva omgivnings‑ och brusreduceringslägen (ANC) samt ett hållbart hårda skal för resor. Det finns ett begränsat lager av MW75 Neuro, som är prissatt till $699 och endast tillgängligt i USA och Kanada.

Den BCI‑aktiverade vardagsenheten är en först av sitt slag‑produkt som integrerar avancerade elektroencefalografi (EEG)‑sensorer, drivna av AI, i hörlurarnas öronkuddar för att bedöma hjärnsignaler. De resulterande data erbjuder värdefulla insikter, som enkelt kan nås via Neurable‑appen. EEG‑sensorerna låter också användare spåra sitt fokus och förhindra utbrändhet genom att ta pauser vid optimala tidpunkter.

Förutom att förbättra produktiviteten kan Neurables hörlurar, som kan styras enbart genom tankar, också flagga kognitiva avvikelser, vilket möjliggör diagnos av neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers eller Parkinsons. MW75 Neuro används för närvarande på en livslängdsklinik i Dubai för att mäta hjärnhälsa.

Enligt Dr. Ramses Alcaide, VD och medgrundare av Neurable, som delade företagets planer att licensiera sin teknik till andra företag:

“Dessa hörlurar markerar början på BCI‑aktiverad teknik för alla, med utvecklingen av framtida användningsfall redan på gång.“

Neurable har också samarbetat med 711 Human‑Performance Wing vid Air Force Research Lab för att validera sin teknik, vilket har hjälpt företaget att säkra $5 million i kontrakt från DOD.

Slutsats

Som vi har delat, utvecklas området BCI‑teknik i snabb takt, med företagens huvudfokus på att behandla fall där frivilliga muskelrörelser är begränsade. Med miljontals människor enbart i USA som lever med olika former av förlamning kan ett BCI som möjliggör återställning av förmågan att kontrollera interaktioner med andra och omgivningen radikalt förändra människors liv. 

Även om BCI‑enheter fortfarande behöver lyckade kliniska valideringar, regulatoriska godkännanden och förmågan att hantera etiska och samhälleliga överväganden som är förknippade med direkt gränssnitt mot den mänskliga hjärnan för bredare antagande, är de äntligen på väg in på marknaden, och med det är de redo att förbättra den mänskliga potentialen enormt!

Klicka här för en lista över teknologier med skrämmande potential.