随着脑机接口被国家明确列为六大未来产业之一,技术竞争已从单一的“电极比拼”升级为多路线并进。在脑机接口的聚光灯长期被埃隆·马斯克的Neuralink占据时,资本风向正在悄然变化。
近日,OpenAI参与投资2.52亿美元的超声脑机接口公司Merge Labs引发全球关注——这不仅是战略投资,更是一次技术路线的背书。这家初创企业计划利用功能性超声“读取”与“调控”大脑活动。本文基于《Nature》最新报道,剖析这一“非典型”技术路线的真实潜力。

01 超声脑机接口是什么:重新理解“读心”的技术定义
脑机接口的核心任务有两个:从大脑读出信息,向大脑写入信息。
Neuralink 的选择是插入电极——把传感器放进脑组织里,直接监听神经元的电信号。这是目前精度最高、响应最快的路径,代价是手术创伤、免疫反应、以及电极周围长期稳定性的未知。
Merge Labs的选择是超声波——不接触神经元,而是通过“颅骨下放置传感器”或“在颅骨上开一个窗口”来工作,以声波“看”大脑的工作状态,“调”大脑的工作模式。
超声脑机接口的本质,是一套基于血流动力学和声波物理效应的神经调控系统,而非电生理系统。

02 技术还原:超声如何“读”与“写”大脑
读出:追踪血流,反推神经活动
超声波束射向脑区,当声波遇到流动的血液红细胞时会发生散射,且回波频率会随血细胞移动方向而改变。系统通过精确测量回波频率的偏移量,推算出局部脑区的血流速度。神经元集群放电时需要消耗氧气,会触发局部小动脉扩张、血流加速。因此,监测到“哪里血流变快”,即可反推出“哪里神经元更活跃”,进而绘制出大脑的功能激活图谱。
固有局限:空间分辨率达到亚毫米级,可精确定位皮层及皮层下核团;但血流动力学响应比神经放电稍慢——这一滞后源于生理机制,是超声读出的物理边界,无法靠算法完全补偿。
写入:聚焦声波,调控放电
多束超声从不同角度穿过颅骨或骨窗,在颅内指定靶点精确交汇。声波能量叠加会改变该处神经元周围的压力环境,从而提高或降低该区域神经元的放电频率,实现兴奋或抑制调控。该技术属于“物理神经调控”,优势在于可穿透颅骨、可聚焦深部脑区、可通过相控阵实现大范围扫描与多点刺激,覆盖面积远超单点植入电极。
除此之外,Merge Labs还暗示会将聚焦超声与声遗传学结合。声遗传学通过基因工程使特定类型的神经元对超声波极度敏感,研究人员从而可以利用超声束“精准开关”某一类细胞,而非“照到哪就影响哪一圈组织”。
03 愿景与现实的合理距离
Merge Labs创始人团队在功能超声领域功底深厚,但公司自身承认,产品化时间表以“几十年”而非“几年”计算。目前,由于缺乏同行评审的数据或演示证明其在人类身上能够实现可靠的神经解码,科学界普遍认为更偏向“愿景式”而非“变革式”。
超声脑机接口的独特价值,在于为神经调控开辟了一条介于“深部植入”与“完全无创”之间的中间路径。其真实意义不在于与Neuralink争夺“读心”的叙事高地,而在于为复杂脑疾病,提供一套可及、可调、可持续的神经调控新工具。
对中国医疗器械产业而言,此刻最值得警惕的,正是对海外品牌叙事的一味效仿;而最值得投入的,是对核心硬技术的长期攻关。与其追问“如何做出中国版Neuralink”,不如沉心回答:我们能否在海外叙事之外,发现那些被低估的临床真问题,并用自主可控的技术路径去回答它?
超声脑机接口只是一个开始。在这条被逐步验证的“中间路径”之外,还有多少种脑机接口的另类可能,等待被我们看见?
参考资料:
https://www.nature.com/articles/d41586-026-00329-x
来源 | 国创中心;撰稿 | 刘婉琳
编辑 | 王梦雪;审校 | 汪 雪