湖南
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(shí)。近日，由哥倫比亞大學(xué)、斯坦福大學(xué)等頂尖機(jī)構(gòu)聯(lián)合研發(fā)的“皮質(zhì)生物接口系統(tǒng)”（BISC）在《自然·電子學(xué)》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(jīng)信號，為癱瘓患者恢復(fù)行動(dòng)、癲癇患者預(yù)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。
傳統(tǒng)腦機(jī)接口設(shè)備往往依賴笨重的金屬外殼和穿過顱骨的導(dǎo)線，不僅手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)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(zhuǎn)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(shè)備的千分之一。植入時(shí)，醫(yī)生只需在顱骨開一個(gè)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(gè)電極，可同時(shí)記錄1,024個(gè)神經(jīng)通道，并支持16,384個(gè)刺激點(diǎn)，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)每秒100兆比特——是現(xiàn)有無線腦機(jī)接口的百倍以上。這意味著它能捕捉到極其精細(xì)的大腦活動(dòng)模式，比如想象寫字時(shí)的神經(jīng)脈沖、看到顏色時(shí)的視覺皮層反應(yīng)，甚至試圖移動(dòng)手指的微弱意圖。配合先進(jìn)AI算法，這些信號可被實(shí)時(shí)解碼為指令，驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂、語音合成器或計(jì)算機(jī)光標(biāo)。
目前，研究團(tuán)隊(duì)已在動(dòng)物模型中驗(yàn)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(shù)中進(jìn)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(yuǎn)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(jīng)橋梁”——不是取代大腦，而是擴(kuò)展其能力邊界。
為加速落地，研發(fā)團(tuán)隊(duì)已成立初創(chuàng)公司Kampto Neurotech，推動(dòng)該技術(shù)走向臨床。正如項(xiàng)目負(fù)責(zé)人肯·謝潑德教授所言：“我們正把過去占據(jù)整個(gè)房間的計(jì)算能力，濃縮進(jìn)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(jī)共生未來的關(guān)鍵一步。”
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