一种薄如纸、轻如羽的新型脑植入物,正将科幻电影中的“意念控制”推向现实。近日,由哥伦比亚大学、斯坦福大学等顶尖机构联合研发的“皮质生物接口系统”(BISC)在《自然·电子学》期刊重磅发布。这款仅50微米厚——比人类头发还薄——的芯片,能贴合大脑表面,以无线方式高速读取和写入神经信号,为瘫痪患者恢复行动、癫痫患者预防发作,甚至未来人与人工智能的无缝协作打开全新可能。
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传统脑机接口设备往往依赖笨重的金属外壳和穿过颅骨的导线,不仅手术风险高,还容易引发排异或信号衰减。而BISC彻底颠覆了这一范式:它把放大器、无线收发器、电源管理、数据转换等所有电子元件集成在一块3立方毫米的柔性硅芯片上,体积不到传统设备的千分之一。植入时,医生只需在颅骨开一个微小切口,就能像铺一张湿纸巾一样,将芯片滑入大脑与颅骨之间的间隙,无需穿透脑组织,极大降低创伤。
更惊人的是它的性能:这块微型芯片集成了65,536个电极,可同时记录1,024个神经通道,并支持16,384个刺激点,数据传输速率高达每秒100兆比特——是现有无线脑机接口的百倍以上。这意味着它能捕捉到极其精细的大脑活动模式,比如想象写字时的神经脉冲、看到颜色时的视觉皮层反应,甚至试图移动手指的微弱意图。配合先进AI算法,这些信号可被实时解码为指令,驱动机械臂、语音合成器或计算机光标。
目前,研究团队已在动物模型中验证了BISC的长期稳定性和安全性,并开始在人类癫痫患者手术中进行短期测试。未来,它有望帮助ALS患者“用思想说话”,让脊髓损伤者通过意念操控外骨骼行走,甚至为盲人提供人工视觉输入。更长远看,这种高带宽、低侵入的接口,可能成为人类与AI协同思考的“神经桥梁”——不是取代大脑,而是扩展其能力边界。
为加速落地,研发团队已成立初创公司Kampto Neurotech,推动该技术走向临床。正如项目负责人肯·谢泼德教授所言:“我们正把过去占据整个房间的计算能力,浓缩进一片能贴在大脑上的芯片里。这不仅是工程奇迹,更是通往人机共生未来的关键一步。”
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