Die 5 besten Unternehmen für Brain-Computer-Schnittstellen (BCI)

Stellen Sie sich vor, Sie könnten Ihre Umgebung allein mit Ihren Gedanken steuern. Das mag wie Science-Fiction klingen, ist aber längst nicht mehr Realität. Es ist nicht einmal etwas, das irgendwann in der Zukunft passieren wird, es ist bereits da. 

Der technologische Fortschritt hat dies möglich gemacht. Die Technologie, um die es geht, ist die Gehirn-Computer-Schnittstelle (BCI), die es Menschen, die nicht sprechen oder ihre Gliedmaßen nicht bewegen können, ermöglicht, zu kommunizieren und Objekte zu manipulieren. 

Was ist das also für eine Technologie? BCI ist ein System, das mithilfe eines Geräts wie einem Headset mit Sensoren Gehirnsignale erfasst. Anschließend werden diese Signale mithilfe eines Computers untersucht und schließlich in Befehle übersetzt, die an ein Gerät/eine Anwendung übertragen werden, um die gewünschte Aktion auszuführen.

Diese neue Technologie, die im Wesentlichen die Kommunikation zwischen unserem Gehirn und dem Computer erleichtert, hat stieß auf großes Interesse als Möglichkeit, die Lebensqualität der Menschen zu verbessern, insbesondere derjenigen mit körperlichen Beeinträchtigungen. 

Obwohl BCI dabei helfen kann, motorische Funktionen wiederherzustellen, neurologische Erkrankungen zu behandeln, die psychische Gesundheit zu überwachen, kognitive Fähigkeiten zu verbessern und zum Verständnis des Gehirns beizutragen, steht diese Technologie vor den Herausforderungen hoher Kosten und behördlicher Genehmigungen.

Trotz der Herausforderungen schreitet die BCI-Technologie schnell voran. Die Größe des Marktes wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 14.2 % wachsen, um 4.5 Milliarden Dollar bis 2029. Morgan Stanley schätzt inzwischen, dass Menschen mit Behinderungen, die Kandidaten für Implantate sind, einen Gesamtmarktwert von 400 Milliarden Dollar, obwohl die jährlichen Einnahmen voraussichtlich erst im Jahr 1 die Marke von 2041 Milliarde US-Dollar erreichen werden.

Prominente BCI-Unternehmen

Werfen wir nun einen Blick auf einige der bekanntesten Namen der Branche, die die Welt des BCI durch Innovation und Entwicklung verändern. 

1. Neurolink

Neuralink wurde von Elon Musk gegründet und definiert die Grenzen menschlicher Fähigkeiten mit seinem Implantat neu. Es ist kosmetisch unsichtbar und ist entworfen um dem Menschen mit dem Implantat die Steuerung eines Computers oder mobilen Geräts zu ermöglichen.

Bei dem Gerät handelt es sich um ein N1-Implantat, das in einem biokompatiblen Gehäuse versiegelt ist, um physiologischen Bedingungen standzuhalten und wird mit Strom versorgt durch eine kleine Batterie, die drahtlos von außen aufgeladen wird. Das Implantat enthält maßgeschneiderte, stromsparende Chips und Elektronik, um neuronale Signale zu verarbeiten und an die Neuralink-Anwendung zu übertragen, die den Datenstrom dann in Absichten und Aktionen dekodiert.

Zur Aufzeichnung der Nervenaktivität verwendet das N1-Implantat 1024 Elektroden, die auf 64 Fäden verteilt sind. Dabei handelt es sich um hochflexible und ultradünne Fäden, die zur Platzierung einen Operationsroboter benötigen.

Durch die Ermöglichung der direkten Kommunikation zwischen Mensch und Computer will Neuralink sein Implantat zur Behandlung neurologischer Störungen und zur potenziellen Verbesserung der kognitiven Fähigkeiten einsetzen. Mit Neuralink will Musk um das menschliche Gedächtnis schließlich so zu erweitern, dass es der Leistungsfähigkeit der KI entspricht.

Das Unternehmen befindet sich seit fast einem Jahrzehnt in der Entwicklung und hat in diesem Jahr seine ersten beiden Versuche am Menschen in den USA mit Plänen für eine ähnliche Studie in Kanada, wo es von Health Canada die Genehmigung erhalten hat, mit der Rekrutierung hierfür zu beginnen. 

Während die Patienten sich freuen, ihre kritischen Fähigkeiten wiederherzustellen, sind sie nicht die einzigen. Wissenschaftler sind ebenso erpicht darauf, Gehirnimplantate zu verwenden, um Dinge mit dem Geist zu steuern. Dr. Andres Lozano, Professor für Neurochirurgie an der Universität Toronto, sieht tatsächlich eine Zukunft, in der Menschen Autos fahren, indem sie einfach an die Aktionen denken, die sie ausführen möchten.

"Dies ist erst der Anfang. Im Moment sprechen wir davon, Informationen aus dem Gehirn herunterzuladen, aber in Zukunft werden wir auch in der Lage sein, sie hochzuladen.“

– Lozano

Solche Konzepte, so Dr. Lozano, schienen Science-Fiction zu sein, bis Neuralink seine erste Finanzierungsrunde im Jahr 2017 durchführte und bisher in über fünf Runden insgesamt 680 Millionen Dollar eingesammelt hat. Die letzte Runde fand im November 2023 statt, laut Tracxn. Zu den Investoren des Startups zählen unter anderem Google Ventures, Founders Fund, Sam Altman und Fred Ehrsam. Neuralink hat laut den neuesten verfügbaren Unterlagen einen Wert von 5 Milliarden US-Dollar.

Obwohl die Technologie von Neuralink vielversprechend ist und eine starke Nachfrage bei Investoren weckt, musste sie auf ihrem Weg viele Hürden überwinden, insbesondere seitens der Regulierungsbehörden. Anfang des Monats teilte Musk eine Brief auf X (früher Twitter), der Social-Media-Plattform, die er besitzt, aus der hervorging, dass die US-Börsenaufsicht SEC eine Untersuchung gegen sein Unternehmen wieder aufgenommen hat.

An anderer Stelle wurde in einem Brief an den Kongress bekannt gegeben, dass ein Tierversuchslabor von Neuralink ebenfalls wurde gefunden Die Food and Drug Administration (FDA) hat Neuralink aufgefordert, sich mit den Problemen zu befassen, obwohl sie keine Hinweise auf Verstöße gefunden hat, die die Sicherheit des Geräts beeinträchtigen.

Im kommenden Jahr könnte sich die Lage für Neuralink jedoch endlich zum Positiven wenden, wenn der designierte Präsident Donald Trump sein Amt antritt. Der Milliardär und Unternehmer, der auch Tesla securities_stock_price_tag symbol=”TSLA”] und SpaceX gaben über eine Viertelmilliarde Dollar aus, um Trump zum Sieg bei den Präsidentschaftswahlen im November zu verhelfen, und im Gegenzug beauftragte der republikanische Präsident Musk damit, die Regierungsausgaben bei Bundesbehörden drastisch zu kürzen.

2. Synchron

Synchron arbeitet seit über einem Jahrzehnt an der BCI-Technologie und konzentriert sich auf die Entwicklung einer Lösung, bei der anstelle einer offenen Gehirnoperation ein minimalinvasiver Eingriff zur Implantation des Geräts erforderlich ist. Ziel des BCI von Synchron ist es, Patienten mit eingeschränkter Mobilität die Steuerung eines Touchscreens allein durch ihre Gedanken wiederherzustellen.

Anders als der Neuralink-Chip, der direkt in die Großhirnrinde eingesetzt wird, implantiert Synchron seine Geräte über die Blutbahn des Patienten. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, den Schädel zu durchdringen und auf das Gehirn zuzugreifen, was „ein komplexer und oft hochspezialisierter Vorgang“ ist.

Das BCI wird mithilfe eines Katheters durch die Jugularvene eingeführt, der ein selbstexpandierendes Gerät aus biokompatiblem Nitinol im Gehirn freisetzt. Das implantierte BCI erkennt dann bestimmte Gehirnströme und sendet sie an einen separaten Empfänger, der ist implantiert in der Brust. 

Bei gelähmten Patienten überträgt das Gerät die beabsichtigten Aktionen, die sie physisch nicht ausführen können, an ein externes Gerät, sodass sie diese Geräte ohne Stimme oder Hände nutzen können. Das BCI von Synchron ist so konzipiert, dass es jahrelang im Körper verbleibt. Bei Fehlfunktionen kann es einfach durch eine externe Software-Aktualisierung repariert werden. 

Im Jahr 2020 wurde das BCI von Synchron von der FDA als bahnbrechendes Gerät eingestuft. Seitdem hat das Unternehmen zwei Studien mit seinem Gerät durchgeführt, eine in Australien mit vier Patienten und eine weitere in den USA mit sechs Patienten. Im nächsten Jahr ist eine dritte Studie sowie die Markteinführung eines kommerziell verfügbaren Systems geplant.

„Wir haben die Chance, ein erstklassiges kommerzielles BCI zu entwickeln“, sagte Dr. Tom Oxley, CEO und Gründer von Synchron, vor einigen Jahren. Dieses Vorhaben könnte nun Wirklichkeit werden. In diesem Jahr hat das Unternehmen sein Gehirnimplantat erfolgreich mit dem Mixed-Reality-Headset Apple Vision Pro kombiniert und plant die Verbindung mit anderen Headsets. Zudem kündigte das Unternehmen den ersten Einsatz von Amazons Alexa mit seinem BCI an.

Im Oktober berichtete das Unternehmen außerdem, dass in einer einjährigen Sicherheitsstudie an Menschen, in der Benutzer einfache, gedankliche Absichtserklärungen in digitale Aktionen auf Computern umwandeln konnten, keine größeren Nebenwirkungen auftraten.

Dieser zeigt den Erfolg der BCI-Technologie von Synchron in klinischen Studien, weshalb sich das Unternehmen nun auf die Ausweitung ihrer Anwendungsmöglichkeiten konzentriert. Dafür hat es sich die Unterstützung von Bill Gates, Jeff Bezos, Khosla Ventures, Metis und Forepont Capital Partners gesichert., Zu den weiteren Investoren zählen die University of Melbourne und Reliance Digital.

Die letzte Finanzierungsrunde des Unternehmens fand jedoch vor zwei Jahren statt, als Synchron erhöhte $ 75 Millionen in einer Serie-C-Runde. Insgesamt wurden in vier Runden 145 Millionen Dollar eingesammelt. 

Neben der Kapitalbeschaffung hat Synchron auch besitzen Investitionen. Anfang des Jahres übernahm das Unternehmen Acquandas, ein in Deutschland ansässiges Unternehmen, das Dünnschichtkomponenten für Anwendungen in medizinischen Geräten herstellt. Diese Übernahme wird dem Neurotechnologieunternehmen bei der Innovation helfen und seine Lieferkette sichern. 

3. Präzisionsneurowissenschaft

Precision Neuroscience wurde 2021 gegründet und ist ein relativ neues Unternehmen in diesem Bereich, das vom ehemaligen Neuralink-Mitbegründer Ben Rapoport mitgegründet wurde. Das Kernprodukt des Startups ist ein hochauflösendes kortikales Oberflächenarray namens Layer 7 Cortical Interface.

Das Layer 7 Cortical Interface ist ein BCI, das sich der Hirnrinde anpasst, ohne Gewebe zu schädigen. Es handelt sich um ein Dünnschicht-Mikroelektroden-Array zur Behandlung neurologischer Erkrankungen durch Aufzeichnung und Stimulation neuronaler Aktivität. 

Zu diesem Zweck verfügt jedes Mikroelektrodenarray über 1024 Elektroden mit einem Durchmesser von 50 bis 380 Mikrometern, die mit einer maßgeschneiderten Hardwareschnittstelle verbunden sind. Die Dünnschichttechnologie ermöglicht es Precision, Signale im Mikrometerbereich zu erfassen und so laut dem Startup „einen beispiellosen Einblick in die Gehirnaktivität“ zu ermöglichen. 

Das hauchdünne Mikroelektrodenarray wird eingefügt durch einen schmalen Schlitz im Schädel, der laut Angaben des Unternehmens schnell, minimal invasiv und so konstruiert ist, dass er reversibel ist.

Precision hat bereits mit der Erprobung des Geräts begonnen und bisher wurde es bei 27 Patienten eingesetzt. Das Gerät wurde bisher nur vorübergehend bei Patienten implantiert, die sich einer Neurochirurgie unterziehen. In diesem Jahr hat das Unternehmen tatsächlich stellte den Weltrekord auf nachdem einem einzigen Patienten im Mount Sinai Health System 4,096 Elektroden platziert wurden.

Neben erfolgreichen Tests ist Precision Partnerschaften mit medizinischen Einrichtungen eingegangen und hat eine hochmoderne Produktionsanlage in Texas erworben, um seine Implantate herzustellen. Das Unternehmen hat sogar die Bezeichnung „Breakthrough Device“ von der FDA erhalten. Das Unternehmen strebt nun an, sein erstes kommerzielles Produkt im Jahr 2025 auf den Markt zu bringen.

Um sein KI-gestütztes Gehirnimplantat weiterzuentwickeln und die klinische Präsenz von Precision zu erweitern, hat das Unternehmen hat neue Mittel in Höhe von 102 Millionen US-Dollar aufgebracht Damit beträgt die gesamte Kapitalerhöhung 155 Millionen US-Dollar. 

Zu den Investoren dieser Runde gehörten General Equity Holdings, B Capital, Stanley Druckenmillers Duquesne Family Office und Steadview Capital. Damit erreichte die New Yorker Gruppe eine Bewertung von rund 500 Mio. US$.

Ähnlich wie die beiden anderen Neurotechnologie-Unternehmen konzentriert sich auch dieses zunächst auf die Behandlung von Patienten mit motorischen Lähmungen. Precision wird sich im Rahmen dieser Strategie auch auf neurologische Erkrankungen wie Zwangsstörungen und Depressionen konzentrieren. Mitgründer und CEO Michael Mager ist überzeugt, dass die Fähigkeit, ein Gerät wie einen Computer nur durch Gedanken zu steuern, schwerbehinderten Menschen die Chance auf den Wiedereinstieg ins Berufsleben geben kann:

„Unser Ziel ist die Entwicklung eines Produkts, das sicher und skalierbar genug ist, um ein breites Spektrum neurologischer Erkrankungen zu behandeln.“

4. Paradromik

Das in Texas ansässige Unternehmen Paradromics entwickelt ein BCI mit hoher Datenrate, das Connexus Direct Data Interface, das für Menschen mit schweren motorischen Einschränkungen neuronale Signale in Echtzeit in Sprache übersetzt. 

Von der Paradromics-Technologie profitieren vor allem gelähmte Patienten, doch mit einem solchen Gerät lässt sich auch feststellen, ob jemand beispielsweise depressiv ist oder unter chronischen Schmerzen leidet. 

Matt Angle, CEO und Gründer von Paradromics, hat angegebenDie Mission des Unternehmens besteht darin, unheilbare Hirnerkrankungen mithilfe seines medizinischen Geräts zu heilen, das unerfüllte Bedürfnisse erfüllt. Laut ihm kann man davon ausgehen, dass diese Art von Geräten ungefähr 100,000 US-Dollar pro Gerät kosten wird.

Zur Funktionsweise des Geräts erklärte Paradromics' wissenschaftlicher Leiter Vikash Gilja das System, bei dem ein Elektroden-Array in das Gehirn implantiert wird. Die gesammelten Daten wird dann gesendet durch das Kabel, das Ist verbunden an einen vollständig in die Brust implantierten internen Transceiver. Die Energie wird drahtlos an das Gerät übertragen und muss nicht aufgeladen werden.

Der Benutzer muss lediglich eine kurze Kalibrierungsroutine durchlaufen, um die Zuordnung zu erlernen, und dann kann das System verwendet werden, das aufrechterhalten werden für Tage und Wochen.

„Ein Gerät zu bauen, das Nervensignale mit der Auflösung einzelner Neuronen erfasst und jahrelang zuverlässig im Körper funktioniert, war eine Herausforderung. Wir wollen das bestmögliche Gerät in einem möglichst sicheren Zeitrahmen liefern.“

– Paradromics CEO Angle

In diesem Jahr wurde das Unternehmen in das neueste Programm der FDA für innovative Geräte aufgenommen, um die Entwicklung zu beschleunigen und einen breiten Patientenzugang zu ermöglichen. Paradromics erhielt von der Behörde zwei Auszeichnungen als bahnbrechende Geräte – eine für die Unterstützung von Patienten bei der Wiederaufnahme der Kommunikation und eine für die Steuerung von Computergeräten. 

Das Unternehmen bereitet sich derzeit auf seine erste klinische Studie am Menschen im Jahr 2025 vor und hat bereits mit der Anmeldung von Patienten begonnen. Paradromics rechnet außerdem damit, die kommerzielle Zulassung für den Verkauf des Produkts frühestens 2029 zu erhalten.

Für diese Bemühungen hat das Neurotechnologie-Startup in 121 Runden 14 Millionen US-Dollar eingesammelt, wobei die letzte Finanzierungsrunde im November 2023 stattfand. CB Einblicke.

5. Neural

Das in Boston ansässige Unternehmen Neurable wurde 2015 gegründet, um es Menschen zu ermöglichen, die Leistung ihres Gehirns zu nutzen, um mehr aus ihren Alltagsgeräten herauszuholen. Das Unternehmen ist auf KI-gestützte Tools für die Gehirnsignalübersetzung und BCI spezialisiert. 

Neruable wird gefahren durch eine Mission BCI nahtlos in das tägliche Leben zu integrieren, um Benutzer zu befähigen und stellt sich eine Zukunft vor, in der Gehirndaten Produktivität, Sicherheit, Wohlbefinden und klinische Diagnostik ermöglichen.

Gemäß CrunchbaseNeurable hat in 30 Finanzierungsrunden insgesamt über 13 Millionen US-Dollar aufgebracht, um seine Bemühungen voranzutreiben. Die letzte Finanzierung erfolgte im Mai dieses Jahres durch Ultratech Capital Partners, Pace Ventures, TRAC und Metaplanet, was die Bewertung des Unternehmens nach der Kapitalerhöhung auf 50 bis 100 Millionen US-Dollar beläuft. 

Das frische Kapital wird verwendet werden die Technologie des Unternehmens zu erweitern und sein nicht-invasives BCI einer breiten Palette von Verbraucherprodukten und einem breiteren Verbraucherpublikum zugänglich zu machen. 

Vor ein paar Monaten, Neurable ins Leben gerufen seine intelligenten Kopfhörer namens MW75 Neuro, die mit seiner BCI-Technologie integriert sind. Die Kopfhörer verfügen über Bluetooth-Konnektivität, benutzerdefiniertes 40-mm-Beryllium, adaptive Umgebungs- und Geräuschunterdrückungsmodi (ANC) und ein robustes Hartschalen-Reiseetui. Es gibt einen begrenzten Bestand an MW75 Neuro, der ist preislich für 699 $ und nur in den USA und Kanada erhältlich.

Das BCI-fähige Alltagsgerät ist das erste Produkt seiner Art, das fortschrittliche, KI-gestützte Elektroenzephalographie-Sensoren (EEG) in die Ohrpolster der Kopfhörer integriert, um Gehirnsignale zu erfassen. Die daraus resultierenden Daten bieten wertvolle Erkenntnisse, die kann leicht erreicht werden auf der Neurable-App. Die EEG-Sensoren ermöglichen es den Benutzern außerdem, ihre Konzentration zu verfolgen und Burnout vorzubeugen, indem sie zu optimalen Zeiten Pausen einlegen.

Neben der Steigerung der Produktivität bieten die Kopfhörer von Neurable, die lässt sich steuern Durch bloßes Denken können auch kognitive Unregelmäßigkeiten erkannt werden, was die Diagnose neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson ermöglicht. Der MW75 Neuro wird derzeit in einer Langlebigkeitsklinik in Dubai zur Messung der Gehirngesundheit eingesetzt.

Laut Dr. Ramses Alcaide, CEO und Mitbegründer von Neurable, der die Pläne des Unternehmens zur Lizenzierung seiner Technologie an andere Unternehmen mitteilte:

„Diese Kopfhörer markieren den Beginn der BCI-fähigen Technologie für alle, und die Entwicklung zukünftiger Anwendungsfälle ist bereits im Gange."

Neurable hat außerdem mit dem 711 Human-Performance Wing des Air Force Research Lab zusammengearbeitet, um seine Technologie zu validieren, was dem Unternehmen dabei geholfen hat, Aufträge im Wert von 5 Millionen US-Dollar vom US-Verteidigungsministerium zu erhalten.

Fazit

Wie wir bereits erwähnt haben, entwickelt sich die BCI-Technologie rasant weiter. Dabei konzentrieren sich die Unternehmen vor allem auf die Behandlung von Fällen, in denen willkürliche Muskelbewegungen eingeschränkt sind. Allein in den USA leben Millionen von Menschen mit verschiedenen Formen von Lähmungen. Ein BCI, das die Fähigkeit zur kontrollierten Interaktion mit anderen und der Umwelt wiederherstellt, kann das Leben dieser Menschen drastisch verändern. 

Für eine breitere Akzeptanz benötigen BCI-Geräte zwar noch erfolgreiche klinische Validierungen und behördliche Zulassungen sowie die Fähigkeit, ethische und gesellschaftliche Aspekte im Zusammenhang mit der direkten Schnittstelle mit dem menschlichen Gehirn zu berücksichtigen, doch sie finden nun endlich ihren Weg auf den Markt und sind bereit, das menschliche Potenzial enorm zu steigern!

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