Beacon Biosignals：在睡眠中繪製大腦圖譜

Beacon Biosignals是一家致力於通過監測睡眠中大腦活動來理解大腦的公司。該公司由Jake Donoghue博士（2019年從MIT畢業）和前MIT研究員Jarrett Revels共同創立，開發了一種輕量級頭帶，利用腦電圖（EEG）技術測量大腦活動。用户可以在家中正常睡眠，無需前往睡眠實驗室。這些數據通過機器學習算法處理，用於監測新療法的效果、發現疾病進展的新跡象，併為臨牀試驗創建患者隊列。

Donoghue表示：“當你移除睡眠實驗室，將臨牀級EEG帶入家庭時，會發生階躍性的變化。它將睡眠從一個受限制的、基於設施的測試，轉變為可擴展的高質量數據來源，用於診斷、藥物開發和縱向大腦健康。”

Beacon與製藥公司合作，以加速其產品惠及患者。該公司的FDA 510(k)認證醫療設備已在全球超過40項臨牀試驗中使用，研究包括重度抑鬱障礙、精神分裂症、發作性睡病、特發性嗜睡症、阿爾茨海默病和帕金森病等疾病。

每次部署，Beacon都能學到更多關於大腦的工作原理——這些見解被用於創建大腦的“基礎模型”。Donoghue認為，能夠改變大腦健康的數據集尚未存在，但他們正在快速創建它。他們的平台可以表徵疾病進展的異質性，產生通過靜態模式（如測序或成像）無法完全捕捉的動態見解。由於大腦是一個電器官，通過突觸可塑性發生變化，因此大規模跟蹤多種疾病的大腦功能將使發現新的疾病亞型並隨時間繪製它們成為可能。

Donoghue在哈佛-MIT健康科學與技術項目中接受培訓，在MIT獲得神經科學博士學位，師從Earl Miller。在項目中，他曾在麻省總醫院和波士頓兒童醫院培訓，幫助護理患者，包括在腫瘤學領域，當時基因組測序開始指導精準癌症治療。後來他在神經科和精神科工作，發現這些領域的護理往往依賴迭代方法——這凸顯了將類似數據驅動的精準醫療引入大腦健康的機會。

Donoghue説：“最觸動我的是，無法像心臟病專家從家中縱向監測患者心臟功能那樣測量大腦功能。在MIT，我建立起這樣的信念：處理大量大腦數據並將其與大腦功能相關聯，將改變這些神經疾病的識別和治療方式。”

在培訓接近尾聲時，Donoghue開始進一步發展他的想法，並與導師合作。他遇到了在MIT Julia實驗室工作的Revels，並説服他在2019年共同創立了Beacon。Beacon最初是一家計算和分析公司，開發可穿戴設備以擴大臨牀影響和覆蓋範圍。從早期開始，Beacon就與大型製藥公司合作進行臨牀試驗，提供一種侵入性較低的方式來觀察大腦活動，瞭解藥物如何影響大腦以及患者的睡眠情況。

Donoghue説：“很明顯，睡眠是瞭解大腦的正確窗口。睡眠期間的神經活動可以高出數量級並且更有結構，幾乎像一種語言。它是理解大腦功能以及不同藥物如何影響大腦的良好表面。”

Donoghue表示，Beacon的設備可以在多個連續夜晚為每位患者收集實驗室級別的數據，從而得到更高質量的評估。該公司使用機器學習提取見解，例如患者在不同睡眠階段的時間以及夜間發生的小覺醒次數。它還可以檢測可能導致認知能力下降的微妙睡眠結構變化。

“我們開始將睡眠活動的特徵與結果聯繫起來，這是以前從未達到過的精度水平，”Donoghue説。

迄今為止，Beacon已參與睡眠和精神障礙以及神經退行性疾病的臨牀試驗，在這些疾病中，睡眠變化可能在症狀出現前數年就出現。Donoghue説：“我們在阿爾茨海默病和帕金森病等領域做了很多工作，這些疾病影響了我祖父。我們正在分析快速眼動和慢波睡眠的特徵，以檢測早於臨牀症狀的變化。這是一個將這些疾病從晚期識別轉變為更早、數據驅動檢測的機會。”

去年，Beacon收購了一家家庭睡眠呼吸暫停測試公司，該公司每年為美國超過10萬名患者提供服務，加速了在家中獲得高質量、全面測試的機會，並擴大了其平台的範圍。隨後在11月，該公司籌集了9700萬美元以加速擴張。

Donoghue説：“願景始終是接觸患者並大規模幫助人們。我們正在建立隨時間推移的大腦功能縱向記錄。患者可能因睡眠呼吸暫停篩查而來，但如果幾年後他們患上帕金森病，這些早期數據就成為了解症狀出現前疾病的窗口。這將常規測試轉變為全新預後生物標誌物的基礎——以及更早發現和干預大腦疾病的路徑，可能在症狀出現之前。”