将人类大脑直接连接到数字基础设施的竞赛长期以来一直由高科技植入物的形象所主导。从埃隆·马斯克的 Neuralink 到 Blackrock Neurotech 的临床试验，高保真脑机接口 (BCI) 的金标准通常需要神经外科医生和钻头。然而，来自中国快速扩张的神经技术领域的一位新竞争者正押注脑机接口的未来不在于芯片，而在于声波。
Gestala 是一家诞生于上海和北京高密度研究中心的初创公司，正在开拓一种使用聚焦超声的非侵入性方法。通过绕过手术干预的需求，该公司旨在解决脑机接口行业面临的两大障碍：消费者对手术的恐惧以及植入电极的长期生物排斥。
分辨率差距：为什么超声波很重要
要理解为什么 Gestala 的方法在科技界引起波澜，首先必须了解当前的脑机接口格局。到目前为止，用户必须在两个极端之间做出选择。一端是脑电图 (EEG)，它使用放置在头皮上的传感器。虽然安全且易于使用，但 EEG 信号是众所周知的“模糊”，类似于试图在拥挤的足球场外听一段特定的对话。头骨对电信号起到了巨大的阻尼作用。
另一端是侵入性植入物。这些提供了高分辨率数据，因为它们直接位于神经组织上，但它们带有感染、大脑疤痕以及随着身体试图隔离异物而导致的信号最终退化的风险。
Gestala 的超声技术占据了一个充满希望的中间地带。超声波穿透头骨的精度远高于电信号。通过使用聚焦超声 (FUS)，Gestala 可以针对大脑深处的特定神经回路，而无需进行任何切口。这就像是感受墙壁的振动与使用激光定位单块砖块之间的区别。
Gestala 的技术原理
Gestala 的系统依赖于一个发射低强度聚焦超声脉冲的可穿戴头戴设备。这些脉冲的设计目的不是加热或损伤组织，而是物理性地推动神经元的细胞膜。这种机械压力可以触发或抑制神经活动，这一过程被称为神经调节。
虽然通过超声波读取大脑意图比刺激它更复杂，但该公司正在利用功能性超声成像 (fUSI)。这项技术追踪大脑微血管内血容量和流量的变化。由于神经活动与血流紧密耦合（一种被称为神经血管耦合的现象），Gestala 的算法可以解码这些模式来解释用户的意图。
脑机接口方法比较
为了了解 Gestala 在更广泛市场中的地位，比较截至 2026 年初正在开发的主要脑机交互方法会很有帮助。
| 特性 | 侵入式 (Neuralink) | 非侵入式 (EEG) | 超声波 (Gestala) |
|---|---|---|---|
| 手术要求 | 高 (机器人手术) | 无 | 无 |
| 信号分辨率 | 极高 | 低 / 有噪声 | 中高 |
| 风险等级 | 高 (感染/组织损伤) | 微乎其微 | 低 |
| 主要应用场景 | 瘫痪 / 医疗康复 | 健康 / 游戏 | 临床与消费混合 |
| 寿命 | 数年 (受疤痕影响) | 无限 | 无限 |
中国脑机接口生态系统
Gestala 并非孤立存在。中国政府在其最近的五年计划中将“脑科学与类脑智能”列为国家重点优先事项。这导致了国内竞争的激增，NeuraMatrix 和云端智能 (Cloudminds) 等公司也在争夺主导地位。然而，Gestala 对非侵入性路径的专注使其在消费市场中具有独特的优势。
对于许多人来说，自愿植入大脑的想法是行不通的。通过提供一种“即戴即摘”的解决方案，Gestala 正在为未来定位，届时脑机接口不仅被有医疗需求的人使用，还将被寻求提高生产力、控制智能家居环境或参与沉浸式虚拟现实的健康个体所使用。
地平线上的挑战
尽管前景广阔，Gestala 仍面临重大的技术和伦理障碍。人类头骨的厚度和密度因人而异，这意味着超声波束必须不断校准，以确保它们击中正确的目标。此外，基于血流的信号延迟自然高于植入物捕获的近乎瞬时的电信号。这可能使超声脑机接口不太适合竞技游戏或实时假肢控制等高速应用。
还有“神经隐私”的问题。如果一个设备可以在未经你同意的情况下通过头戴设备读取你的大脑活动，那么对数据安全的影响是深远的。Gestala 表示，他们正在开发加密的“神经签名”，以确保数据保留在用户本地，但监管框架仍在努力跟上技术发展的步伐。
实践要点：下一步关注什么
随着 Gestala 在今年晚些时候向更广泛的临床试验和潜在的消费级原型迈进，科技爱好者应记住以下几点：
- 关注延迟： 超声脑机接口的成功将取决于软件将血流变化转化为行动的速度。关注其“信号到意图”速度的更新。
- 形式因素至关重要： 非侵入式脑机接口要成为主流，必须佩戴舒适。关注 Gestala 的头戴设备是仍然是一个笨重的实验室工具，还是演变成类似于轻便耳机的产品。
- 监管里程碑： 密切关注 NMPA（中国）和 FDA（美国）的批准。非侵入性设备通常具有更快的上市路径，但“神经调节”仍需要严格的安全审查。
- 混合潜力： 未来可能不是一种技术胜出，而是多种技术的结合。我们可能会看到使用 EEG 提供速度、使用超声波提供深度和精度的“混合脑机接口”。
Gestala 的旅程代表了脑机接口叙述的转变。虽然世界一直被大脑芯片的赛博朋克梦想所吸引，但真正的突破可能要安静得多——一个简单的声波脉冲，让我们无需言语即可与机器对话。
来源
- Nature Communications: "Functional ultrasound imaging of human brain activity."
- South China Morning Post: "China's BCI industry and the push for non-invasive tech."
- IEEE Spectrum: "The Physics of Focused Ultrasound for Neuromodulation."
- TechNode: "Startups to watch in the Shanghai neurotech corridor."
- Frontiers in Neuroscience: "Comparison of BCI modalities: EEG vs. fUSI."
