科技日?qǐng)?bào)北京12月10日電 （記者張夢(mèng)然）美國(guó)哥倫比亞大學(xué)、斯坦福大學(xué)及賓夕法尼亞大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合宣布，一種名為皮層生物界面系統(tǒng)（BISC）的全新腦機(jī)接口已經(jīng)問(wèn)世，展現(xiàn)出變革性的臨床潛力。這種腦機(jī)接口是一款如紙般輕薄的單芯片植入體，速度遠(yuǎn)快于當(dāng)今最先進(jìn)的腦機(jī)接口，可實(shí)現(xiàn)大腦與人工智能（AI）的高速無(wú)線(xiàn)連接，為治療多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病帶來(lái)了新的曙光。相關(guān)論文發(fā)表在新一期《自然·電子學(xué)》雜志上。
這一突破的核心在于，BISC能將復(fù)雜的電子設(shè)備高度集成于一塊厚度僅為50微米、總體積約3立方毫米的硅芯片上。不同于以往需要占據(jù)巨大顱內(nèi)空間或需切除部分顱骨植入的“電子罐”，這款柔性芯片能通過(guò)顱骨上的微創(chuàng)切口，直接滑入大腦和顱骨之間的硬膜下腔，像紙片一樣貼合在大腦表面。這種設(shè)計(jì)不僅極大降低了手術(shù)創(chuàng)傷和組織排異風(fēng)險(xiǎn)，更利用半導(dǎo)體行業(yè)的大規(guī)模制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的微型化與可擴(kuò)展性。
芯片內(nèi)部集成了65536個(gè)電極，配合100兆字節(jié)/秒的超寬帶無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路，其數(shù)據(jù)吞吐量至少是現(xiàn)有同類(lèi)無(wú)線(xiàn)設(shè)備的100倍。這使得大腦神經(jīng)信號(hào)能以極高的分辨率實(shí)時(shí)傳輸至外部計(jì)算機(jī)。
在實(shí)際應(yīng)用層面，BISC的高帶寬與微創(chuàng)特性為神經(jīng)科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)帶來(lái)了深遠(yuǎn)影響。研究團(tuán)隊(duì)利用該平臺(tái)在運(yùn)動(dòng)和視覺(jué)皮層進(jìn)行了廣泛的臨床前測(cè)試，驗(yàn)證了其記錄質(zhì)量和穩(wěn)定性。借助AI模型對(duì)海量神經(jīng)數(shù)據(jù)的解碼，這一系統(tǒng)有望幫助癱瘓病人重新控制肢體或外部設(shè)備，幫助失語(yǔ)癥患者實(shí)現(xiàn)“意念說(shuō)話(huà)”，甚至為失明患者重建視覺(jué)感知。
研究團(tuán)隊(duì)表示，這種高分辨率設(shè)備有潛力徹底改變從癲癇到癱瘓的神經(jīng)系統(tǒng)疾病管理方式。BISC將皮層表面轉(zhuǎn)化為一個(gè)有效的“門(mén)戶(hù)”，使大腦能夠與AI及外部設(shè)備進(jìn)行高帶寬的“讀寫(xiě)”交流。
目前，團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)BISC芯片的商業(yè)版本，旨在推動(dòng)其在臨床前及未來(lái)人類(lèi)患者中的應(yīng)用。
【總編輯圈點(diǎn)】
這項(xiàng)突破將腦機(jī)接口從笨重裝置推向了輕薄的生物集成界面，重新定義了神經(jīng)技術(shù)的可能性。其意義遠(yuǎn)不止于技術(shù)參數(shù)的提升，更深遠(yuǎn)的是，它將大腦與AI的對(duì)話(huà)“帶寬”提升到了全新量級(jí)，讓人與機(jī)器的融合，從“指令”邁向了“共生”。而當(dāng)神經(jīng)信號(hào)能如高清視頻般實(shí)時(shí)流動(dòng)，許多曾被視為不可逆的損傷，如癱瘓、失語(yǔ)等，也將展現(xiàn)出被系統(tǒng)性逆轉(zhuǎn)的曙光。這不僅是醫(yī)療革命，更是在重新繪制人與技術(shù)的邊界。
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
晉公網(wǎng)安備 14090202000008號(hào) 
