Lý lịch

Cyberkinetics Neurotechnology Systems Inc. (CNS) là một phòng thí nghiệm nghiên cứu có trụ sở tại Foxborough, Massachusetts, Hoa Kỳ (Hoa Kỳ). Nó được đồng sáng lập bởi John Donoghue, một nhà thần kinh học với mong muốn của người tiên phong là khám phá cách những suy nghĩ trong não được chuyển thành hành động. CNS đã tiến hành các thử nghiệm lâm sàng trong lĩnh vực sinh học – hay mô phỏng sinh học, việc áp dụng các phương pháp và hệ thống sinh học vào thiết kế và công nghệ kỹ thuật. Mục tiêu chính của công ty là tạo ra các sản phẩm phần mềm sáng tạo có thể được sử dụng để cải thiện chất lượng cuộc sống của những người bị suy giảm vận động nghiêm trọng.

Sự phát minh

Sự đổi mới hàng đầu trong ngành của CNS là một giao diện não-máy tính (BCI) đáng chú ý được gọi là Hệ thống giao diện thần kinh BrainGate (BrainGate).

BrainGate – và người kế nhiệm của nó, BrainGate2 – là một thiết bị đọc các tín hiệu thần kinh được truyền từ não của một người khuyết tật về thể chất, cho phép người dùng điều khiển một điểm và nhấp vào con trỏ máy tính và đưa ra lựa chọn bằng cách nhấp vào giao diện biểu tượng. Thiết bị BCI hoạt động thông qua một cảm biến – có kích thước nhỏ hơn kính áp tròng – được phẫu thuật cấy vào vùng vỏ não vận động của người dùng bị khuyết tật, phần não chịu trách nhiệm vận động.

Các điện cực mỏng vài milimet của cảm biến ghi lại các tín hiệu điện từ não – những suy nghĩ có thể liên quan đến một mong muốn đơn giản là di chuyển lên, xuống, trái hoặc phải, nhanh hay chậm. Những tín hiệu hoặc suy nghĩ này được truyền đến và giải thích bởi một “bộ giải mã” – máy tính và phần mềm chuyển đổi tín hiệu não thành các lệnh hữu ích cho một thiết bị bên ngoài. Thiết bị bên ngoài – chẳng hạn như máy tính để bàn tiêu chuẩn, ghế có bánh xe trợ lực hoặc cánh tay rô-bốt – sau đó thực hiện các hướng dẫn mà người dùng khuyết tật mong muốn nhưng không thể tự thực hiện, chẳng hạn như bật công tắc đèn, lái xe lăn, đánh máy và gửi email, hoặc gọi điện thoại. Tất cả điều này được thực hiện bởi người dùng chỉ đơn giản là suy nghĩ về hành động. BrainGate diễn giải suy nghĩ thành các lệnh máy tính và thiết bị bên ngoài đưa các hướng dẫn vào hoạt động.

Thiết bị BCI đã chứng minh những kết quả mang tính cách mạng sau các thử nghiệm lâm sàng và nó hứa hẹn sẽ cải thiện triệt để chất lượng cuộc sống của những người bị liệt nửa người, liệt tứ chi và những người khuyết tật thể chất khác. Công nghệ này cũng nhằm mục đích giúp những người bị mất tứ chi, đột quỵ thân não (nạn nhân không thể di chuyển hoặc nói) và bệnh nhân loạn dưỡng cơ có thể thực hiện các công việc hàng ngày và nhu cầu giao tiếp đơn giản nhất của họ. Khi được hỏi liệu anh ấy có muốn đi lại không, một người dùng ứng cử viên BrainGate bị liệt trả lời đơn giản: “Không, tôi chỉ muốn có thể gãi mũi của chính mình.”

Nghiên cứu và phát triển

Hoạt động nghiên cứu và phát triển (R&D) của BrainGate là đỉnh cao của một loạt nghiên cứu khoa học và thử nghiệm lâm sàng trong suốt những năm 1990 tại các viện nghiên cứu lớn ở Hoa Kỳ bao gồm Đại học Brown, Đại học Columbia và Đại học Harvard.  

Tiến sĩ Donoghue và các đồng nghiệp của ông đã thành lập CNS như một công ty phụ để khai thác tiềm năng của công nghệ BrainGate mà họ đã phát triển trong nhiều phòng thí nghiệm của trường đại học. Vòng tài trợ ban đầu của CNS được hưởng lợi từ khoản đầu tư trị giá 9 triệu đô la Mỹ do Oxford Bioscience Partners – một công ty đầu tư mạo hiểm cung cấp hỗ trợ quản lý và tài trợ vốn cổ phần cho các công ty có định hướng kinh doanh trong lĩnh vực khoa học đời sống và chăm sóc sức khỏe.

CNS đã huy động được hơn 40 triệu đô la Mỹ cho hoạt động R&D trước khi trở thành công ty đại chúng sau một vụ sáp nhập ngược vào năm 2002 khi mua lại Bionic Technologies Ltd, một công ty có trụ sở tại bang Utah, Hoa Kỳ, đã phát triển các hệ thống thu thập đa dữ liệu cho thần kinh học. nghiên cứu khoa học.

Năm 2004, Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã cấp cho CNS quyền miễn trừ đầu tiên trong số hai Quyền miễn trừ đối với thiết bị điều tra (IDE) để áp dụng các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm từ các phòng thí nghiệm học thuật trong các thử nghiệm lâm sàng trên bệnh nhân người. Các thử nghiệm thí điểm đã được thiết lập tại các bệnh viện ở Rhode Island, Massachusetts và ở bang Illinois cho bốn người tham gia mắc bệnh liệt tứ chi – giảm khả năng sử dụng tay và chân.

Một bệnh nhân thử nghiệm thiết bị BrainGate như vậy là một ứng viên ngồi xe lăn bị liệt từ cổ trở xuống. Sử dụng công nghệ BrainGate được gắn vào một chiếc ghế có bánh xe có động cơ, bệnh nhân có thể điều khiển chiếc ghế bằng cách thổi vào một ống hút và thổi được nối với miệng của mình. Hơn nữa, chỉ bằng cách suy nghĩ đơn giản về hành động của mình và từ đó điều khiển con trỏ máy tính, BrainGate cho phép bệnh nhân mở và đọc e-mail, chơi trò chơi điện tử, nắm bắt đồ vật bằng cánh tay rô-bốt và vận hành điều khiển tivi và công tắc đèn. Tiến sĩ Donoghue giải thích: “Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là phát triển Hệ thống BrainGate để nó có thể được liên kết với nhiều thiết bị hữu ích.

Bất chấp lời hứa rõ ràng của nó, công nghệ BrainGate vẫn cồng kềnh – chưa có đường truyền không dây – và thực tế là đội ngũ R&D của nó vẫn phải vượt qua nhiều trở ngại khác. Ví dụ, cấy ghép não đặc biệt rắc rối vì khả năng phát hiện tín hiệu não của các điện cực suy giảm – không rõ lý do – sau vài tháng. Bản thân quá trình R&D là một thách thức và có khả năng gây nguy hiểm cho những bệnh nhân có liên quan. Có một lỗ vĩnh viễn trên đầu bệnh nhân khiến họ có nguy cơ bị nhiễm trùng liên tục trong khi các nghiên cứu lâm sàng yêu cầu đối tượng phải cam kết mười ba tháng.

Bất chấp những thách thức, các nhà nghiên cứu tin rằng công nghệ này sẽ được cải tiến, thu nhỏ và một cảm biến không dây được cấy ghép hoàn toàn có thể phát tín hiệu đến một thiết bị bên ngoài sẽ được phát triển trong một tương lai không xa. CNS đã phát triển một số công nghệ hàng đầu trong ngành bao gồm: Bionic – một vi mạch được sử dụng ở trung tâm máy tính của CNS; hệ thống NeuroPort – được áp dụng trong các thử nghiệm lâm sàng ở người để theo dõi hoạt động của não; và, hệ thống Cerebus – được sử dụng để thu thập dữ liệu và các chương trình đào tạo phẫu thuật trong quá trình nghiên cứu và thử nghiệm.

Bằng sáng chế và nhãn hiệu

Nhận thức được nhu cầu bảo vệ công nghệ có giá trị của mình, CNS đã tìm kiếm sự bảo hộ quốc tế cho các phát minh của mình và thiết lập một danh mục ấn tượng gồm hơn  20 đơn xin cấp bằng sáng chế quốc tế  được nộp thông qua hệ thống Hiệp ước Hợp tác Sáng chế (PCT). CNS cũng nhận ra tầm quan trọng của việc có một thương hiệu mạnh được bảo vệ bởi các nhãn hiệu, không chỉ bởi vì nó đảm bảo sự tin tưởng và lòng trung thành của khách hàng và bệnh nhân hiện tại mà còn bởi vì một thương hiệu tốt mang lại lợi nhuận tài chính lớn hơn trong tương lai và sức hấp dẫn đối với người tiêu dùng và nhà đầu tư mới.

Quản lý IP

Năm 2009, sau các thử nghiệm lâm sàng thành công, nhận thấy tiềm năng to lớn của thương hiệu BrainGate và tìm cách gây quỹ đồng thời tối đa hóa thiện chí liên quan đến công nghệ mới, Tiến sĩ Donoghue và hội đồng quản trị CNS đã bán CNS và tài sản trí tuệ của nó (IP ) tài sản. Quyền sở hữu trí tuệ (IPR) của CNS bao gồm danh mục bằng sáng chế, nhãn hiệu BrainGate™ và tên miền của nó ( www.cyberkinetics.com ), đã được bán với giá gần một triệu đô la.

Tài sản được mua bởi ông Jeff Stible, người đã thành lập một công ty mới – BrainGate Co – hiện sở hữu tất cả công nghệ thế hệ đầu tiên từ CNS (chẳng hạn như chip Bionic cấy ghép não của CNS) cũng như IP nổi lên từ nghiên cứu liên quan đến BrainGate từ học viện. thể chế. BrainGate Co. có độc quyền đối với các bằng sáng chế quan trọng xung quanh giao diện thần kinh và việc sử dụng chúng để điều khiển máy tính, bộ phận giả và các thiết bị khác.

Ông Stible đã củng cố và mở rộng tài sản sở hữu trí tuệ ban đầu của CNS, đầu tư hàng triệu đô la vào công nghệ, đồng thời tìm cách thâm nhập vào các lĩnh vực R&D mới, bao gồm điều tra bệnh động kinh – căn bệnh mà ba triệu người mắc phải ở Hoa Kỳ và 50 triệu người trên toàn thế giới mắc phải.

Công ty BrainGate hiện nắm giữ một số nhãn hiệu ở Hoa Kỳ và ở các quốc gia khác, bao gồm: BrainGate™, Cyberkinetics™,  Neuroport ®,  Cerebus ®, Bionics® và cụm từ “Biến suy nghĩ thành hành động” ® và “Wired for Thought”™.

Công ty mới tiếp tục duy trì tên miền của CNS để trang web không bị lạm dụng bởi những kẻ chiếm đoạt mạng và để đảm bảo rằng nó vẫn là một tài sản miễn phí để sử dụng tiềm năng trong tương lai. Nó cũng duy trì CNS như một công ty “vỏ bọc” – một công ty đại chúng không có hoặc không có tài sản danh nghĩa – và tiếp tục khai thác các cơ hội tiếp thị để nhận diện thương hiệu liên quan đến CNS.

Trong khi đó, Tiến sĩ Donoghue đã thành lập một công ty riêng – BrainGate2 – nhằm mục đích tiếp tục thế hệ tiếp theo của công nghệ BrainGate, bao gồm cả việc phát triển chip cấy ghép não không dây.

kết quả kinh doanh

Vào năm 2004, thiết bị BrainGate của CNS đã giành được giải thưởng “Mới hay nhất” từ ấn phẩm khoa học Popular Science, một tạp chí khoa học của Mỹ từng đoạt giải thưởng được thành lập vào năm 1872.

Cho đến nay, năm người — được gọi là “những người tham gia” — đã thử nghiệm bộ cấy Bionic của CNS và đã được phép nghiên cứu thêm mười bốn người tham gia nữa. Mặc dù tiềm năng doanh thu cho công nghệ BrainGate hiện tại còn nhỏ (vì nó vẫn đang được phát triển), ông Stible hy vọng rằng một khi FDA chấp thuận cho sản phẩm, tiềm năng thương mại hóa của nó sẽ rất lớn. “Chúng tôi biết rằng chúng tôi vẫn còn quá sớm với công nghệ này,” ông Stible nói, “nhưng chúng tôi đang cấu trúc công ty theo một cách nhất định dựa trên kiến ​​thức đó.” Kể từ năm 2010, công ty mới của Tiến sĩ Donohues – BrainGate2 – đang tuyển dụng thêm người trong một thử nghiệm nghiên cứu được hỗ trợ bởi NIH và Bệnh viện Đa khoa Massachusetts.

Leo núi có thể xảy ra

Tiến sĩ Donoghue và các nhà phát triển công nghệ BrainGate đang cách mạng hóa cuộc sống của những người khuyết tật vận động trên khắp thế giới, giúp họ leo lên đỉnh núi có thể xảy ra với từng suy nghĩ đầy hy vọng tại một thời điểm. Trường hợp này cho thấy IP có thể là một tài sản rất có giá trị và có thể giao dịch được ngay cả đối với một công ty chưa bắt đầu thương mại hóa sản phẩm của mình.

Nguồn: WIPO