單芯片實現大腦與AI高速無線連接為治療多種神經系統疾病帶來曙光

　　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合宣布，一種名為皮層生物界面系統（BISC）的全新腦機接口已經問世，展現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，可實現大腦與人工智能（AI）的高速無線連接，為治療多種神經系統疾病帶來了新的曙光。相關論文發表在新一期《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巨大顱內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。這種設計不僅極大降低了手術創傷和組織排異風險，更利用半導體行業的大規模制造技術，實現了設備的微型化與可擴展性。

　　芯片內部集成了65536個電極，配合100兆字節/秒的超寬帶無線數據鏈路，其數據吞吐量至少是現有同類無線設備的100倍。這使得大腦神經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的高帶寬與微創特性為神經科學和臨床醫學帶來了深遠影響。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，驗證了其記錄質量和穩定性。借助AI模型對海量神經數據的解碼，這一系統有望幫助癱瘓病人重新控制肢體或外部設備，幫助失語癥患者實現“意念說話”，甚至為失明患者重建視覺感知。

　　研究團隊表示，這種高分辨率設備有潛力徹底改變從癲癇到癱瘓的神經系統疾病管理方式。BISC將皮層表面轉化為一個有效的“門戶”，使大腦能夠與AI及外部設備進行高帶寬的“讀寫”交流。

　　目前，團隊正在開發BISC芯片的商業版本，旨在推動其在臨床前及未來人類患者中的應用。