像纸一样薄的单芯片植入体。图片来源：哥伦比亚大学
科技日报北京12月10日电 （记者张梦然）美国哥伦比亚大学、斯坦福大学及宾夕法尼亚大学研究团队联合宣布，一种名为皮层生物界面系统（BISC）的全新脑机接口已经问世，展现出变革性的临床潜力。这种脑机接口是一款如纸般轻薄的单芯片植入体，速度远快于当今最先进的脑机接口，可实现大脑与人工智能（AI）的高速无线连接，为治疗多种神经系统疾病带来了新的曙光。相关论文发表在新一期《自然·电子学》杂志上。
这一突破的核心在于，BISC能将复杂的电子设备高度集成于一块厚度仅为50微米、总体积约3立方毫米的硅芯片上。不同于以往需要占据巨大颅内空间或需切除部分颅骨植入的“电子罐”，这款柔性芯片能通过颅骨上的微创切口，直接滑入大脑和颅骨之间的硬膜下腔，像纸片一样贴合在大脑表面。这种设计不仅极大降低了手术创伤和组织排异风险，更利用半导体行业的大规模制造技术，实现了设备的微型化与可扩展性。
芯片内部集成了65536个电极，配合100兆字节/秒的超宽带无线数据链路，其数据吞吐量至少是现有同类无线设备的100倍。这使得大脑神经信号能以极高的分辨率实时传输至外部计算机。
在实际应用层面，BISC的高带宽与微创特性为神经科学和临床医学带来了深远影响。研究团队利用该平台在运动和视觉皮层进行了广泛的临床前测试，验证了其记录质量和稳定性。借助AI模型对海量神经数据的解码，这一系统有望帮助瘫痪病人重新控制肢体或外部设备，帮助失语症患者实现“意念说话”，甚至为失明患者重建视觉感知。
研究团队表示，这种高分辨率设备有潜力彻底改变从癫痫到瘫痪的神经系统疾病管理方式。BISC将皮层表面转化为一个有效的“门户”，使大脑能够与AI及外部设备进行高带宽的“读写”交流。
目前，团队正在开发BISC芯片的商业版本，旨在推动其在临床前及未来人类患者中的应用。
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