BISC（生物皮質インターフェース）が実現した高スループットなワイヤレス脳・コンピューター接続

「皮質バイオインターフェース（BISC）」と名付けられたこのシステムは、人間の脳と外部計算システムとの間に、低侵襲かつ高性能なワイヤレス通信経路を提供する、ニューロテクノロジー分野における画期的な進歩を示しています。この画期的な開発に関する主要な情報は、2025年12月8日に学術誌『Nature Electronics』で公表されました。このプロジェクトは、コロンビア大学工学応用科学部、ニューヨーク・プレスビテリアン病院、スタンフォード大学、ペンシルベニア大学の研究者たちの緊密な協力によって実現しました。

BISCの最も際立った特徴は、その比類のない小型化を実現した独自のシリコンチップにあります。このチップの厚さはわずか50マイクロメートルという驚異的な薄さです。この柔軟なコンポーネントは、頭蓋骨と脳組織の間に「湿ったブロッターペーパー」のように密着するよう設計されており、大脳皮質の表面に配置されます。従来のインターフェースが大規模な埋め込み型ユニットを必要としたのとは異なり、BISCは信号の読み取り、データ処理、ワイヤレス送信、電力管理といった全ての必須機能を、単一のCMOS（相補型金属酸化膜半導体）マイクロチップ内に集積しています。コロンビア大学のケン・シェパード教授は、この手法により、従来は大きなスペースを占めていた計算能力を埋め込み可能な形式に移行させることが可能になり、インターフェースの小型化、安全性向上、そして性能強化が実現したと指摘しています。

BISCの技術仕様は、ニューロインターフェースにおける高いデータスループット能力を明確に示しています。このチップには65,536個の電極が搭載されており、これにより1,024チャンネルの神経活動記録と16,384チャンネルの刺激伝達が可能となります。システムは、バッテリー駆動の携帯型中継ステーションを介して最大100Mbpsのデータ転送速度を達成します。開発者によれば、これは既存のワイヤレスBCI（ブレイン・コンピューター・インターフェース）システムの性能を100倍以上上回るものです。この中継ステーションは、外部コンピューターとのワイヤレス接続を確立し、事実上、脳をネットワークに接続する役割を果たします。スタンフォード大学のアンドレアス・トリアス教授は、BISCが皮質表面を、AIとの双方向（読み書き）データ交換のための効率的なポータルへと変貌させたと強調しました。

BISCが持つ治療上の可能性は非常に大きく、重度の神経疾患に対する治療の幅を広げる力があります。開発チームは、このシステムが発作を制御する能力に加え、てんかん、脊髄損傷、筋萎縮性側索硬化症（ALS）、脳卒中後遺症、失明に苦しむ患者の運動機能、発話機能、視覚機能を回復させる可能性があると述べています。臨床導入を加速するため、研究者たちはKampto Neurotech社を設立しました。Kampto Neurotechの主任エンジニアの一人であり創設者でもあるナンユイ・ゼン博士は、BISCを「BCIデバイスを構築するための根本的に異なる方法」と表現し、その能力は競合技術を桁違いに凌駕すると評価しています。

BISCを最先端の機械学習および深層ニューラルネットワーク技術と統合することで、複雑な脳の意図や知覚のデコードが可能になります。このプロジェクトの主要な臨床パートナーであるコロンビア大学のブレット・ヤンガーマン教授は、超高解像度の記録能力と完全なワイヤレス動作、そして高度なデコーディングアルゴリズムの組み合わせが、脳とAIのシームレスな相互作用の未来を早め、研究と治療の両方に多大な恩恵をもたらすと述べています。運動野および視覚野における追加の研究によりシステムの有効性が確認されました。ペンシルベニア大学のブラッド・ペサラン教授が指摘したように、このシステムの小型化は、光や音を用いて脳と相互作用する将来の埋め込み型技術への道を開くものです。