一種薄如紙、輕如羽的新型腦植入物,正將科幻電影中的“意念控制”推向現(xiàn)實。近日,由哥倫比亞大學、斯坦福大學等頂尖機構聯(lián)合研發(fā)的“皮質生物接口系統(tǒng)”(BISC)在《自然·電子學》期刊重磅發(fā)布。這款僅50微米厚——比人類頭發(fā)還薄——的芯片,能貼合大腦表面,以無線方式高速讀取和寫入神經信號,為癱瘓患者恢復行動、癲癇患者預防發(fā)作,甚至未來人與人工智能的無縫協(xié)作打開全新可能。
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傳統(tǒng)腦機接口設備往往依賴笨重的金屬外殼和穿過顱骨的導線,不僅手術風險高,還容易引發(fā)排異或信號衰減。而BISC徹底顛覆了這一范式:它把放大器、無線收發(fā)器、電源管理、數(shù)據(jù)轉換等所有電子元件集成在一塊3立方毫米的柔性硅芯片上,體積不到傳統(tǒng)設備的千分之一。植入時,醫(yī)生只需在顱骨開一個微小切口,就能像鋪一張濕紙巾一樣,將芯片滑入大腦與顱骨之間的間隙,無需穿透腦組織,極大降低創(chuàng)傷。
更驚人的是它的性能:這塊微型芯片集成了65,536個電極,可同時記錄1,024個神經通道,并支持16,384個刺激點,數(shù)據(jù)傳輸速率高達每秒100兆比特——是現(xiàn)有無線腦機接口的百倍以上。這意味著它能捕捉到極其精細的大腦活動模式,比如想象寫字時的神經脈沖、看到顏色時的視覺皮層反應,甚至試圖移動手指的微弱意圖。配合先進AI算法,這些信號可被實時解碼為指令,驅動機械臂、語音合成器或計算機光標。
目前,研究團隊已在動物模型中驗證了BISC的長期穩(wěn)定性和安全性,并開始在人類癲癇患者手術中進行短期測試。未來,它有望幫助ALS患者“用思想說話”,讓脊髓損傷者通過意念操控外骨骼行走,甚至為盲人提供人工視覺輸入。更長遠看,這種高帶寬、低侵入的接口,可能成為人類與AI協(xié)同思考的“神經橋梁”——不是取代大腦,而是擴展其能力邊界。
為加速落地,研發(fā)團隊已成立初創(chuàng)公司Kampto Neurotech,推動該技術走向臨床。正如項目負責人肯·謝潑德教授所言:“我們正把過去占據(jù)整個房間的計算能力,濃縮進一片能貼在大腦上的芯片里。這不僅是工程奇跡,更是通往人機共生未來的關鍵一步。”
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