Beacon Biosignals：在睡眠中绘制大脑图谱

Beacon Biosignals是一家致力于通过监测睡眠中大脑活动来理解大脑的公司。该公司由Jake Donoghue博士（2019年从MIT毕业）和前MIT研究员Jarrett Revels共同创立，开发了一种轻量级头带，利用脑电图（EEG）技术测量大脑活动。用户可以在家中正常睡眠，无需前往睡眠实验室。这些数据通过机器学习算法处理，用于监测新疗法的效果、发现疾病进展的新迹象，并为临床试验创建患者队列。

Donoghue表示：“当你移除睡眠实验室，将临床级EEG带入家庭时，会发生阶跃性的变化。它将睡眠从一个受限制的、基于设施的测试，转变为可扩展的高质量数据来源，用于诊断、药物开发和纵向大脑健康。”

Beacon与制药公司合作，以加速其产品惠及患者。该公司的FDA 510(k)认证医疗设备已在全球超过40项临床试验中使用，研究包括重度抑郁障碍、精神分裂症、发作性睡病、特发性嗜睡症、阿尔茨海默病和帕金森病等疾病。

每次部署，Beacon都能学到更多关于大脑的工作原理——这些见解被用于创建大脑的“基础模型”。Donoghue认为，能够改变大脑健康的数据集尚未存在，但他们正在快速创建它。他们的平台可以表征疾病进展的异质性，产生通过静态模式（如测序或成像）无法完全捕捉的动态见解。由于大脑是一个电器官，通过突触可塑性发生变化，因此大规模跟踪多种疾病的大脑功能将使发现新的疾病亚型并随时间绘制它们成为可能。

Donoghue在哈佛-MIT健康科学与技术项目中接受培训，在MIT获得神经科学博士学位，师从Earl Miller。在项目中，他曾在麻省总医院和波士顿儿童医院培训，帮助护理患者，包括在肿瘤学领域，当时基因组测序开始指导精准癌症治疗。后来他在神经科和精神科工作，发现这些领域的护理往往依赖迭代方法——这凸显了将类似数据驱动的精准医疗引入大脑健康的机会。

Donoghue说：“最触动我的是，无法像心脏病专家从家中纵向监测患者心脏功能那样测量大脑功能。在MIT，我建立起这样的信念：处理大量大脑数据并将其与大脑功能相关联，将改变这些神经疾病的识别和治疗方式。”

在培训接近尾声时，Donoghue开始进一步发展他的想法，并与导师合作。他遇到了在MIT Julia实验室工作的Revels，并说服他在2019年共同创立了Beacon。Beacon最初是一家计算和分析公司，开发可穿戴设备以扩大临床影响和覆盖范围。从早期开始，Beacon就与大型制药公司合作进行临床试验，提供一种侵入性较低的方式来观察大脑活动，了解药物如何影响大脑以及患者的睡眠情况。

Donoghue说：“很明显，睡眠是了解大脑的正确窗口。睡眠期间的神经活动可以高出数量级并且更有结构，几乎像一种语言。它是理解大脑功能以及不同药物如何影响大脑的良好表面。”

Donoghue表示，Beacon的设备可以在多个连续夜晚为每位患者收集实验室级别的数据，从而得到更高质量的评估。该公司使用机器学习提取见解，例如患者在不同睡眠阶段的时间以及夜间发生的小觉醒次数。它还可以检测可能导致认知能力下降的微妙睡眠结构变化。

“我们开始将睡眠活动的特征与结果联系起来，这是以前从未达到过的精度水平，”Donoghue说。

迄今为止，Beacon已参与睡眠和精神障碍以及神经退行性疾病的临床试验，在这些疾病中，睡眠变化可能在症状出现前数年就出现。Donoghue说：“我们在阿尔茨海默病和帕金森病等领域做了很多工作，这些疾病影响了我祖父。我们正在分析快速眼动和慢波睡眠的特征，以检测早于临床症状的变化。这是一个将这些疾病从晚期识别转变为更早、数据驱动检测的机会。”

去年，Beacon收购了一家家庭睡眠呼吸暂停测试公司，该公司每年为美国超过10万名患者提供服务，加速了在家中获得高质量、全面测试的机会，并扩大了其平台的范围。随后在11月，该公司筹集了9700万美元以加速扩张。

Donoghue说：“愿景始终是接触患者并大规模帮助人们。我们正在建立随时间推移的大脑功能纵向记录。患者可能因睡眠呼吸暂停筛查而来，但如果几年后他们患上帕金森病，这些早期数据就成为了解症状出现前疾病的窗口。这将常规测试转变为全新预后生物标志物的基础——以及更早发现和干预大脑疾病的路径，可能在症状出现之前。”