人類大腦在醫學領域中仍是最引人入勝且令人費解的謎團之一。科學家們仍在努力將神經活動與大腦功能連結起來，並及早發現問題，這減緩了神經系統疾病及其他疾病的治療進程。Beacon Biosignals 致力於透過監測人們睡眠時的腦部活動來理解大腦。
這家由 Jake Donoghue 博士（2019 屆）和前麻省理工學院研究員 Jarrett Revels 共同創立的公司，開發了一款輕巧的頭帶，利用腦電圖（EEG）技術在人們居家正常睡眠時測量腦部活動。這些數據經由機器學習演算法處理，用於監測新療法的效果、發現疾病進展的新跡象，並為臨床試驗建立病患群組。
Beacon 的執行長 Donoghue 表示：「當我們將睡眠實驗室的限制移除，並把臨床級的 EEG 帶入家中時，一切可能性都將產生質的飛躍。」他補充說：「這將睡眠從一個受限於設施的測試，轉變為診斷、藥物開發和長期腦部健康方面可擴展的高品質數據來源。」
Beacon 與製藥公司合作，加速其產品推向病患。該公司獲得 FDA 510(k) 許可的醫療設備，已在全球超過 40 項臨床試驗中使用，這些研究旨在治療包括重度憂鬱症、思覺失調症、猝睡症、特發性嗜睡症、阿茲海默症和帕金森氏症等疾病。隨著每一次的部署，Beacon 對大腦運作方式的了解也越來越深入，這些洞察正被用於建立一個「大腦基礎模型」。
Donoghue 表示：「我們相信，能徹底改變腦部健康的數據集尚未存在，但我們正在快速建立它。」他進一步說明：「我們的平台能夠描述疾病進展的異質性，產生動態的洞察，這些是透過基因定序或影像等靜態模式無法完全捕捉的。大腦是一個電氣器官，會透過突觸可塑性而改變，因此大規模追蹤多種疾病的腦部功能，將使我們能夠發現新的疾病亞群並隨時間繪製其變化。」
點亮大腦
Donoghue 曾在哈佛-麻省理工學院健康科學與技術計畫中受訓，在麻省理工學院 Earl Miller（麻省理工學院 Picower 腦與認知科學教授兼 Picower 學習與記憶研究所教授）的指導下完成神經科學博士學位，同時進行醫學博士的臨床培訓。
在該計畫期間，Donoghue 在麻省總醫院和波士頓兒童醫院接受培訓，協助照護病患，包括在基因定序興起以指導精準癌症治療的時期，參與腫瘤科的照護工作。他後來在神經內科和精神科工作，當時的照護方式往往更依賴迭代方法，這突顯了將類似的數據驅動精準醫療引入腦部健康的機會。
Donoghue 表示：「最讓我震驚的是，我們無法像心臟科醫師在家中長期監測病患心臟功能那樣，來測量腦部功能。」他補充道：「在麻省理工學院，我堅信處理大量腦部數據並將其與腦部功能相關聯，將徹底改變這些神經系統疾病的識別和治療方式。」在他培訓的尾聲，Donoghue 開始進一步發展他的想法，並與包括 HST 和哈佛醫學院教授 Sydney Cash 和 Brandon Westover 在內的導師交流。
他在攻讀博士學位期間認識了 Revels（當時在麻省理工學院的 Julia Lab 擔任研究軟體工程師），並說服他在 2019 年與他共同創立 Beacon。Donoghue 回憶道：「我們決定建立一家公司來理解這個我們感興趣的器官，大腦，這將是理解異質性神經精神疾病並開發更好治療方法的一個良好開端。」
Beacon 最初是一家計算和分析公司，致力於開發穿戴式設備以擴大臨床影響力和覆蓋範圍。從早期階段開始，Beacon 就與大型製藥公司合作進行臨床試驗，提供一種侵入性較低的方式來觀察腦部活動，並了解其藥物如何影響大腦以及病患的睡眠情況。Donoghue 表示：「很明顯，睡眠是理解大腦的正確窗口。」
他解釋說：「睡眠期間的神經活動可以高出一個數量級，且結構更為清晰，幾乎就像一種語言。這是理解大腦功能以及不同藥物如何影響大腦的絕佳切入點。」Donoghue 指出，Beacon 的設備可以在多個連續的夜晚為每位病患收集實驗室級的數據，從而產生更高品質的評估。
該公司利用機器學習來提取洞察，例如病患在不同睡眠階段所花費的時間，以及整夜發生的小覺醒次數。它還可以檢測可能導致認知能力下降的細微睡眠結構變化。Donoghue 表示：「我們正開始以前所未有的精準度，將睡眠活動的特徵與結果連結起來。」迄今為止，Beacon 已參與睡眠和精神疾病以及神經退化性疾病的臨床試驗，在這些疾病中，睡眠變化可能在症狀出現前數年就已顯現。
Donoghue 說：「我們在阿茲海默症和帕金森氏症等領域做了很多工作，我的祖父也曾受這些疾病影響。」他補充道：「我們正在分析快速動眼期和慢波睡眠的特徵，以檢測臨床症狀出現之前的早期變化。這是一個機會，能將這些疾病從晚期識別轉變為更早期的、數據驅動的檢測。」
改善數百萬人的腦部治療
去年，Beacon 收購了一家居家睡眠呼吸中止症檢測公司，該公司每年為全美超過 10 萬名病患提供服務，加速了其在
