Los investigadores del cerebro se han basado en dispositivos llamados conjuntos de microelectrodos durante décadas, pero la tecnología detrás de estas herramientas está cada vez más desactualizada. Precision Neuroscience está construyendo una alternativa moderna que no solo es un orden de magnitud mejor, sino mucho menos invasiva de instalar. $ 41 millones recién recaudados en el banco, están listos para embarcarse en el complejo camino hacia el mercado.
Para entender lo que está pasando en el cerebro, a veces un EEG o una resonancia magnética desde el exterior simplemente no es suficiente, es necesario realmente entrar allí. Los electrodos implantados se han utilizado para este propósito durante mucho tiempo, y se utilizan conjuntos de ellos en formación para recopilar información de múltiples puntos dentro de la corteza al mismo tiempo.
Pero mientras que un conjunto de electrodos de un par de docenas de fuerza es invaluable en un entorno de investigación, simplemente no es suficiente para algo como una interfaz funcional cerebro-computadora. La densidad de información es demasiado baja para que el paciente, por ejemplo, controle una prótesis o mueva un cursor en la pantalla. Y no puede simplemente agregar más electrodos: debido a que cada uno perfora el tejido cerebral y necesariamente causa una pequeña cantidad de daño, pasar de una matriz con 100 a una matriz con 1000 causará diez veces el daño.
Precision Neuroscience tiene como objetivo resolver estos dos problemas con una gran innovación: una matriz de electrodos ultradelgada que no necesita perforar el cerebro en absoluto, pero que puede recopilar cientos de veces más datos que las matrices tradicionales.
Es una creación, por así decirlo, del Dr. Ben Rapoport, un neurocirujano de oficio que pasó décadas trabajando en la idea y cofundó la compañía en 2021. (Anteriormente formó parte del equipo fundador de Neuralink, del cual luego .)
“Este ha sido el trabajo de su vida”, dijo Michael Mager, director ejecutivo de Precision. “Su punto de vista siempre ha sido que, incluso para la funcionalidad básica, se necesita una alta densidad de electrodos, y la tecnología debe poder implementarse de una manera mínimamente invasiva, sin dañar el cerebro. Nuestra esperanza es escalar a decenas de miles de electrodos, y no se puede seguir penetrando más y más tejido”.
La matriz que han desarrollado se llama Capa 7, una referencia al hecho de que la corteza misma tiene seis capas, sobre las cuales se asienta la interfaz. Una sola matriz de capa 7 es un poco más grande que una miniatura, pero tiene 1024 microelectrodos, lo que produce una densidad cientos de veces mejor que la que se usa en general hoy en día. Y están diseñados para usarse en matrices, esencialmente en mosaico a través de una región del cerebro. Cada conjunto proporcionaría una imagen rápida y precisa de la actividad de las regiones corticales que cubre.
Estas capacidades y especificaciones son impresionantes, pero quizás sea aún más importante que la interfaz se pueda implantar sin una craneotomía: cirugía cerebral abierta. En cambio, la Capa 7 basada en una película súper delgada se puede insertar a través de una pequeña incisión en el cráneo; sin duda, sigue siendo una cirugía cerebral, pero es una técnica mucho menos invasiva que puede que ni siquiera requiera anestesia general. Se conectaría a una unidad de control exterior, pero las dimensiones y especificaciones de ese dispositivo variarían dependiendo de varios factores.
Dos geniales empleados de Precision Neuroscience. Puede ver el implante en el portaobjetos del microscopio.
Es importante evitar el riesgo y las complicaciones de una cirugía mayor porque las poblaciones que más se benefician de una tecnología como esta son las personas con problemas neuronales existentes.
“Hay decenas de millones de personas solo en los EE. UU. que sufren un derrame cerebral, TBI [traumatic brain injury]enfermedades degenerativas… pero para esos pacientes realmente no hay soluciones médicas que podamos ofrecer en este momento más allá de la fisioterapia”, dijo Mager.
“Hay dos casos de uso generales”, explicó el director de producto Craig Mermel. La estimulación del cerebro y una interfaz bidireccional es uno de ellos, dijo, pero aún altamente experimental. “Lo que estamos haciendo que cuenta con el respaldo de la investigación está más en el lado de ‘grabar y decodificar’, utilizándolo para leer información de personas con epilepsia o accidente cerebrovascular, y traducir la intención en salida motora o de voz”.
Esta capacidad ha sido estudiada y demostrada con éxito en otros contextos durante años, pero el problema es que los implantes en sí mismos “todavía son de grado de investigación”, dijo Mermel. “Nadie ha puesto esto en un sistema de grado clínico del que los pacientes puedan beneficiarse potencialmente. Que este [i.e. Layer 7] no daña el cerebro va a ser un aspecto increíblemente importante de nuestro sistema. Cada dispositivo tendrá una vida útil y tendrás que reemplazarlo; el hecho de que nuestra interfaz sea reversible y el cerebro pueda permanecer intacto reduce el riesgo para el paciente”.
A estas alturas, la mayoría de los lectores se preguntarán cómo se compara esto con Neuralink, la compañía de interfaces cerebro-computadora financiada por Elon Musk. Una diferencia importante es que el enfoque de Neuralink todavía involucra una craneotomía y electrodos perforantes en el cerebro, aunque más finos y sensibles que los que se usan actualmente, e implantados a través de un robot. Pero Precision Neuroscience considera a la empresa un colega más que un competidor.
“Honestamente, lo que decimos internamente es que son diferentes enfoques que serán óptimos para diferentes situaciones”, dijo Mager. “Este no va a ser un mercado en el que el ganador se lo lleva todo. Hay espacio para más de una empresa”.
Uno de los mayores desafíos al construir un dispositivo médico de cualquier tipo, por no hablar de un implante cerebral, es la enorme tarea de probar tanto las aplicaciones como la seguridad antes de salir al mercado. Y no puede simplemente construir el gadget: debe distribuirse, respaldarse, documentarse, etc.
“No se trata solo de la matriz, sino del software: la sofisticación del aprendizaje automático es imprescindible para impulsar una BCI realmente potente. Es un producto completo que requiere un equipo interdisciplinario para desarrollarlo”, dijo Mager. “Y luego tienes que pasar por el proceso regulatorio de la FDA”.
En ese lado de las cosas, la compañía está adoptando un enfoque doble. Primero se están enfocando en el uso a corto plazo y de emergencia, como durante una hospitalización, cuando comprender lo que sucede en el cerebro podría ser una técnica para salvar vidas. Esperan presentar su solicitud 510K de esta manera a la FDA dentro de un año y estar listos para comenzar cuando la agencia dé luz verde. A más largo plazo, el plan está demostrando la seguridad de la implantación semipermanente: del tipo en el que alguien podría usar el implante todo el día todos los días durante un año desde casa o de viaje. Ese es un perfil de riesgo diferente y un proceso de aprobación más estricto.
Stephanie Rider de Precision examina el implante Layer 7.
Dichos horizontes de tiempo relativamente largos son comunes en la medicina, pero menos en las nuevas empresas respaldadas por empresas. ¿Por qué preguntar a los capitalistas de riesgo cuando tantos están interesados en empresas más rápidas y fáciles de escalar, como software y servicios?
“Fue un gran error, deberíamos haber creado una empresa de software. ¡Hablo con Craig sobre esto todo el tiempo!”. bromeó Mager. “Pero realmente, a pesar de los desafíos y el tiempo, hay un grupo de firmas de capital de riesgo que no es insignificante, que está entusiasmado con invertir en empresas que buscan tener un gran impacto en la salud humana y también construir una gran empresa, no en 2-3. años, sino 10 años.”
Aquí, Mager le dio crédito a Musk por ayudar a popularizar la idea de que el capital de riesgo puede respaldar grandes esfuerzos a largo plazo como SpaceX y Tesla, no solo compañías de software de rápido crecimiento que venden en uno o dos años. Hace 10 o 15 años, puede que una compañía de cohetes no pareciera un esfuerzo respaldado por capital de riesgo, dijo, pero ahora nadie lo cuestiona. Lo mismo puede resultar cierto para las interfaces neuronales, “y mientras tanto, podemos crear algún bien clínico significativo”.
La ronda B de $41 millones permitirá a Precision continuar trabajando para obtener la aprobación de la FDA y desarrollar y respaldar aún más la pila de Capa 7, desde el hardware hasta la capacitación y el servicio al cliente. La ronda fue liderada por Forepont Capital Partners. Mubadala Capital, Draper Associates, Alumni Ventures, re.Mind Capital, Steadview Capital y B Capital Group.
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