Нейроінтерфейс BISC: Бездротовий зв'язок мозку з комп'ютером на високій швидкості завдяки мінімальній інвазивності

Система, що отримала назву Біологічний Інтерфейс з Корою (BISC), знаменує собою вагомий прорив у сфері нейротехнологій. Вона пропонує мінімально інвазивний, але високопродуктивний бездротовий канал зв'язку, що з’єднує людський мозок із зовнішніми обчислювальними системами. Детальна інформація про цю інноваційну розробку була представлена 8 грудня 2025 року у престижному науковому виданні Nature Electronics. Цей амбітний проєкт став результатом плідної співпраці науковців із Колумбійського університету (зокрема, його Школи інженерії та прикладних наук), Нью-Йоркської пресвітеріанської лікарні, Стенфордського університету та Університету Пенсильванії.

Фундаментальною відмінністю BISC є унікальний кремнієвий чип, який вражає своєю надзвичайною мініатюризацією: його товщина становить лише 50 мікрометрів. Цей гнучкий компонент розроблено таким чином, щоб він міг бути розміщений безпосередньо на поверхні мозкової кори, фактично лягаючи між черепом та нервовою тканиною, наче «вологий промокальний папір». На відміну від класичних інтерфейсів, які вимагали громіздких імплантованих блоків, BISC інтегрує всі необхідні функції – зчитування сигналів, їхню обробку, бездротову передачу даних та управління живленням – в єдину комплементарну КМОП-мікросхему. Професор Кен Шепард із Колумбійського університету підкреслив, що такий підхід дозволяє «упакувати» обчислювальну потужність, яка раніше займала значний об’єм, у формат імплантату, роблячи інтерфейси меншими, безпечнішими та значно потужнішими.

Технічні характеристики BISC свідчать про безпрецедентну пропускну здатність для нейроінтерфейсів. Чип оснащений вражаючою кількістю електродів – 65 536, що забезпечує одночасне ведення 1024 каналів для реєстрації нейронної активності та 16 384 каналів для стимуляції. Система здатна досягати швидкості передачі даних до 100 Мбіт/с через портативну ретрансляційну станцію, яка працює від акумулятора. За твердженнями розробників, це більш ніж у сто разів перевищує продуктивність існуючих бездротових систем BCI. Ця станція забезпечує бездротове сполучення із зовнішнім комп’ютером, фактично підключаючи мозок до цифрової мережі. Професор Андреас Толіас зі Стенфорда акцентував увагу на тому, що BISC перетворює кортикальну поверхню на надзвичайно ефективний портал для двостороннього обміну даними зі штучним інтелектом – як у режимі «читання», так і «запису».

Терапевтичний потенціал BISC є надзвичайно широким, оскільки ця технологія здатна розширити можливості лікування важких неврологічних розладів. Творці заявляють про здатність системи ефективно контролювати епілептичні судоми, а також відновлювати втрачені рухові, мовні та зорові функції у пацієнтів, які страждають на епілепсію, травми спинного мозку, бічний аміотрофічний склероз (БАС), наслідки інсульту та сліпоту. Для прискорення впровадження технології у клінічну практику дослідники заснували компанію Kampto Neurotech. Доктор Наньюй Зенг, один із ключових інженерів проєкту та співзасновник Kampto Neurotech, охарактеризував BISC як «докорінно новий підхід до створення пристроїв BCI», чиї можливості на порядки перевершують будь-які існуючі конкурентні розробки.

Інтеграція BISC із найсучаснішими методами машинного навчання та глибокими нейронними мережами відкриває шлях до точного декодування складних намірів та сприйняття, що генеруються мозком. Професор Бретт Янгерман із Колумбійського університету, який є провідним клінічним партнером проєкту, зазначив, що поєднання надвисокої роздільної здатності запису з повною бездротовістю та передовими алгоритмами декодування наближає еру безшовного взаємозв'язку між мозком та ШІ, що принесе значну користь як у наукових дослідженнях, так і в медичній практиці. Додаткові експерименти, проведені у моторній та зоровій корі, підтвердили високу ефективність системи. Професор Брет Песаран з Університету Пенсильванії додав, що мініатюризація BISC прокладає дорогу для майбутніх імплантованих технологій, які зможуть взаємодіяти з мозком за допомогою світла чи звуку, що є наступним логічним кроком у розвитку цієї галузі.