
一个研究微处理器芯片的工程师,是如何跨界进入脑机接口(BCI)领域的?在 Blackrock Neurotech,Spencer Kellis 正带领团队开发可植入设备,帮助脑部和脊髓损伤患者恢复交流与运动能力。由他们技术支持的参与者中,佩戴 BCI 最久的一位已超过 10 年。
本文是 The Transmitter “Frameshift”专栏的访谈。该专栏专门邀请离开学术界、进入工业界的神经科学家,分享他们的工作日常与职业转型故事。访谈经过轻度编辑,以确保篇幅和清晰度。
The Transmitter:您在 Blackrock 具体做些什么?
Spencer Kellis:我负责管理 BCI 部门的应用团队。团队里有软件、临床神经科学和数据科学小组,工作范围很广,既跟学术伙伴合作做神经科学研究,也为我们自己的 BCI 系统开发软件平台和算法。
大多数日子是从一个15分钟的电话早会开始的。我和团队同步进度,确认前一天的进展或成果。我每周也会和成员一对一交流,聊得更深一些,包括具体工作和职业发展。此外,我定期与 BCI 部门及 Blackrock 其他部门的领导层开会。这些会很重要,因为 BCI 是一个多组件系统。有的团队负责电极、算法、用户界面或软件,还有的负责临床前测试、临床试验管理、合规监管和商业战略。要把一款好用的 BCI 推向市场,所有团队必须紧密配合。
这就像那个老掉牙的比喻:从山的两侧挖隧道——不过我们这更像是从六个、七个方向同时挖。大家必须在中间碰头,不然隧道就白挖了。
The Transmitter:BCI 系统具体是怎么工作的?
Spencer Kellis:说白了,就是把人的意图变成行动。我们的系统通过植入皮层的微型电极阵列记录神经活动,解码这些信号,从而判断出这个人的意图。然后系统就执行指令——不管是移动屏幕光标、控制机械臂,还是合成语音。它还可以反过来刺激大脑产生感觉,所以这套接口是双向的。
加州大学戴维斯分校的研究人员最近用我们的技术,解码了 ALS 患者 Casey Harrell 想要说的话,用他本人声音的合成版本帮他恢复了交流。在范斯坦医学研究所,研究人员把它作为双重神经旁路的一部分,帮助脊髓损伤患者恢复运动和感觉。有一位参与我们研究时间最长的患者,佩戴 BCI 已经超过10年了。
The Transmitter:听起来这是神经科学和电气工程的结合。
Spencer Kellis:说出来你可能不信,我这辈子一堂神经科学课都没上过,虽然我干的活全属于这个领域。
The Transmitter:那您是怎么进入这个领域的?
Spencer Kellis:我在犹他大学读的博士,学的是 VLSI——超大规模集成电路。我加入的实验室属于一个美国国家科学基金会资助的大项目,目标是做无线可植入人工耳蜗。原型做完后,大家决定给人脑也搞一个。那是2009或2010年,我们实验室里没人懂大脑,也不知道植入大脑的系统能干嘛。
附近有家做脑植入的公司叫 Cyberkinetics,也就是 Blackrock 的前身,我在那儿实习攒了点经验。通过实习,我认识了犹他大学的一位神经科学教授,后来读博期间就跟他一起搞了个微脑电图项目——用微丝在脑表面记录场电位。
The Transmitter:这听起来像是沉浸式的神经科学训练!
Spencer Kellis:我记得当时天真地以为搞神经科学挺简单,只要记住大脑不同部位和功能就行了。后来我才意识到,要做好这行,需要极强的批判性思维和实验设计功底。直到我去加州理工学院做博后,进了一个顶尖的神经科学实验室,才被现实狠狠上了一课。
The Transmitter:是什么让您去了加州理工?
Spencer Kellis:博士毕业后,和我一起做微脑电图的教授帮我争取到了与加州理工 Richard Andersen 的面试机会。拿到职位后,我接到的第一个任务就是给美国食品药品监督管理局(FDA)写一份研究性器械豁免申请,以开展针对四肢瘫痪患者的可植入电极阵列临床研究。现在回想起来,一个毫无经验的新人博后居然在给 FDA 写申请,确实有点疯狂。好在我得到了很多帮助。
申请批下来后,我们就开始招募患者。接下来的10年——5年博后、5年职员科学家——我都在做这些临床研究。
The Transmitter:和患者一起工作是什么感觉?
Spencer Kellis:我们植入的第一位参与者后来成了我的挚友。他在洛杉矶内城长大,是从萨尔瓦多来的贫穷移民,还混过帮派。我很感激命运让我们在这段独特的经历中相遇。遗憾的是,大约两年前他去世了,那真的很难受。我和他的孩子们仍然是朋友,两周前还去参加了他女儿的生日会。对我来说,认识他是一段美妙的经历,这让我更深刻地理解了这项技术对真正需要它的人到底意味着什么。
The Transmitter:您后来为什么决定去工业界?
Spencer Kellis:2021年,一位朋友打电话让我去面试一家 BCI 公司。我拿到了录用通知,但我其实挺乐意待在学术界的——虽然我并不想走终身教职这条路。因为得给人家答复,我就打给博士实验室的一位朋友,他已经在 Blackrock 待了10年。
我说:“嘿,我拿到了这么个录用通知,正在纠结,你有啥建议吗?”他说:“其实,我正想招这样的人呢。你不如来 Blackrock 吧?”他们甚至愿意让我保留学术职位,在盐湖城和洛杉矶之间两头跑,所以各方面条件都对上了。
我的学术职位挂靠在南加州大学神经外科系。名义上我每周为他们工作一天,实际上每隔一周我会去趟洛杉矶。我和神经外科医生 Brian Lee 合作紧密,他做很多癫痫手术。我们目前正在研究癫痫活动如何在致痫组织中传播,也是利用脑植入物。这项研究和我在 Blackrock 的本职工作完全不沾边。保持学术联系挺好的。这些年我也教点课,参与了一些委员会,帮医学院审审课程之类的。有这个学术身份非常管用——这几乎就像是一种身份认证,让你能跟学术界的人无缝交流。
The Transmitter:对想转行去工业界的科学家,您有什么建议?
Spencer Kellis:现在的人好像比我那时候更了解学术界以外的职业路径了,这很棒。我觉得实习是探索外面世界的好机会,强烈推荐。但问题在于,想实习的人多,岗位少——我们放出的实习岗位会收到几百份申请,只能挑几个。
尽管如此,还是值得去试,而且关键在于主动出击去跟人聊,而不是光投简历。现在我自己当了面试官,特别有体会:如果我知道你是谁,挑人的时候就会想起你;如果你只递过来一份干巴巴的简历,我很难了解你到底能干嘛。
另外,别害怕去联系别人,问问他们日常做什么、是怎么走到这一步的。我性格其实比较内向,主动打电话或发邮件向来不是我的风格。但反过来想,我现在非常感激那些愿意主动联系我的人。
来源:https://www.thetransmitter.org/frameshift/building-brain-computer-interfaces-at-a-neurotech-company/
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