哈嘍,大家好,我是小方,今天,我們主要來看看一款可能改變未來的“黑科技”——一款薄如紙張,卻能高速連接人腦與人工智能的植入式芯片。
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這就是被稱為“皮層生物接口系統”(BISC)的新一代腦機接口。和以往那些龐大、需要復雜布線的手術設備完全不同,它的核心是一塊微小到驚人的單芯片,這塊芯片經過特殊減薄處理,厚度只有大約50微米,比頭發絲還細,整體體積僅約3立方毫米,想象一下,它可以像一張濕紙巾一樣,通過小切口滑入顱骨和大腦皮層之間的狹窄縫隙,并輕柔地貼合大腦表面的曲線。
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更“勁爆”的是它的“內功”,在這方寸之間,集成了超過6.5萬個電極,能提供1024路信號記錄通道和1.6萬路刺激通道,它內部集成了所有關鍵電路,并通過一種超寬帶無線技術,將大腦神經信號以最高100 Mbps的速率實時傳輸出來,這個傳輸速度,研究人員稱,比現有的無線腦機系統快了至少兩個數量級,堪稱在大腦和外界之間建起了一條“高速公路”。
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BISC系統的設計理念非常接近我們熟悉的電子設備,它主要由三部分構成:植入大腦皮層的超薄芯片、佩戴在體表(如頭上)的便攜中繼器,以及后端的專用軟件。
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植入體完全無線,能量由體外的中繼器通過無線方式供給,采集的海量數據也通過無線高速回傳,而這個體表中繼器,在外部網絡看來就是一臺普通的Wi-Fi設備,這意味著任何計算機或智能終端都可以像連接路由器一樣,便捷地接入這個“大腦接口”。
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哥倫比亞大學等機構的研究團隊已經在動物模型中驗證了其長期穩定工作的能力,目前,針對人類患者的早期研究也在進行中,主要集中在手術過程中的短期信號記錄,醫生指出,這種設計理論上創傷更小:只需一個小切口將芯片送入硬膜下空間,無需穿透腦組織或用螺釘將設備固定在顱骨上,這有望減少組織長期發炎反應和信號衰減的風險。
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一項技術從實驗室走向真實世界,總需要關鍵性的推動,除了哥倫比亞大學的團隊,斯坦福大學的研究者也深度參與其中,并共同創立了衍生公司Kampto Neurotech,旨在開發面向臨床前研究的商用版本,他們看中的是BISC基于成熟半導體工藝的“大規模制造”潛力,這在降低成本和提高可靠性方面意義重大。
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他們成功記錄了更精細的神經細胞集群活動,這些高保真數據為訓練AI模型來解讀更復雜的視覺信息提供了前所未有的素材,雖然這不是BISC設備的直接人體試驗,但它強有力地印證了此類高帶寬接口對于“讀懂”大腦復雜活動不可或缺的價值,也為BISC未來的應用方向——例如幫助失明患者恢復部分視覺功能——鋪了一塊重要的基石。
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長遠來看,BISC這類技術的目標遠不止于治療癲癇、脊髓損傷、中風等神經疾病。它被視為未來人機交互,乃至人類與人工智能深度協同的一種基礎平臺。
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當AI能夠通過超高帶寬的通道實時“讀取”我們的神經意圖,或“寫入”經過增強的感官信息時,交互方式將被徹底重塑,研究人員也展望,未來這種平臺可以整合光、聲等多模態刺激,成為一個功能更強大的神經交互中心。
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科技的邊界正在被不斷拓寬,像BISC這樣將尖端半導體技術、無線通信與神經科學深度融合的設備,正一步步將科幻場景帶入現實。
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它帶來的不僅是醫療康復的新希望,更開啟了一扇思考人類自身與智能技術如何共處的新窗口,前路雖長,但每一次扎實的突破,都讓我們離那個未來更近了一步。
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