科技日報北京12月10日電 （記者張夢然）美國哥倫比亞大學、斯坦福大學及賓夕法尼亞大學研究團隊聯(lián)合宣布，一種名為皮層生物界面系統(tǒng)（BISC）的全新腦機接口已經(jīng)問世，展現(xiàn)出變革性的臨床潛力。這種腦機接口是一款如紙般輕薄的單芯片植入體，速度遠快于當今最先進的腦機接口，可實現(xiàn)大腦與人工智能（AI）的高速無線連接，為治療多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病帶來了新的曙光。相關(guān)論文發(fā)表在新一期《自然·電子學》雜志上。
這一突破的核心在于，BISC能將復雜的電子設(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)計不僅極大降低了手術(shù)創(chuàng)傷和組織排異風險，更利用半導體行業(yè)的大規(guī)模制造技術(shù)，實現(xiàn)了設(shè)備的微型化與可擴展性。
芯片內(nèi)部集成了65536個電極，配合100兆字節(jié)/秒的超寬帶無線數(shù)據(jù)鏈路，其數(shù)據(jù)吞吐量至少是現(xiàn)有同類無線設(shè)備的100倍。這使得大腦神經(jīng)信號能以極高的分辨率實時傳輸至外部計算機。
在實際應用層面，BISC的高帶寬與微創(chuàng)特性為神經(jīng)科學和臨床醫(yī)學帶來了深遠影響。研究團隊利用該平臺在運動和視覺皮層進行了廣泛的臨床前測試，驗證了其記錄質(zhì)量和穩(wěn)定性。借助AI模型對海量神經(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，幫助失語癥患者實現(xiàn)“意念說話”，甚至為失明患者重建視覺感知。
研究團隊表示，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)化為一個有效的“門戶”，使大腦能夠與AI及外部設(shè)備進行高帶寬的“讀寫”交流。
目前，團隊正在開發(fā)BISC芯片的商業(yè)版本，旨在推動其在臨床前及未來人類患者中的應用。
【總編輯圈點】
這項突破將腦機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。其意義遠不止于技術(shù)參數(shù)的提升，更深遠的是，它將大腦與AI的對話“帶寬”提升到了全新量級，讓人與機器的融合，從“指令”邁向了“共生”。而當神經(jīng)信號能如高清視頻般實時流動，許多曾被視為不可逆的損傷，如癱瘓、失語等，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。
（責任編輯：蔡文斌）
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