BISC微创神经接口实现高带宽、无线脑机连接

一项名为“皮层生物学接口系统”（BISC）的技术标志着神经技术领域迈出了里程碑式的一步。它提供了一种极具前瞻性的、微创且高效的无线通信通道，用以连接人脑与外部计算系统。这项突破性进展的核心信息于2025年12月8日正式在权威期刊《自然电子学》（Nature Electronics）上公布。该项目的成功是多方精英机构通力合作的结晶，其中包括哥伦比亚大学工程与应用科学学院、纽约长老会医院、斯坦福大学以及宾夕法尼亚大学的研究人员。

BISC系统的核心亮点在于其革命性的硅基芯片设计。该芯片实现了惊人的微型化，厚度仅有50微米。这种柔性组件被设计用于紧密贴合大脑皮层表面，恰好位于颅骨与脑组织之间，形如一张“湿润的吸墨纸”。与传统接口需要庞大植入模块不同，BISC将数据采集、信号处理、无线传输和电源管理等所有必要功能，集成于一个单一的互补金属氧化物半导体（CMOS）微芯片之中。哥伦比亚大学的肯·谢泼德教授指出，这种集成方案成功地将以往占据显著体积的计算能力浓缩到植入式设备中，使得整个接口系统在尺寸、安全性和处理能力上都实现了质的飞跃。

从技术规格上看，BISC为神经接口领域带来了前所未有的高吞吐量。该芯片集成了多达65,536个电极，从而支持1,024个同步记录神经活动的通道，并提供16,384个刺激通道。系统能够通过一个便携式、电池供电的中继站，实现高达100兆比特每秒（Mbps）的数据传输速率。开发团队宣称，这一性能指标比现有无线脑机接口（BCI）的效率高出百倍以上。该中继站负责与外部计算机建立无线连接，实质上实现了大脑与网络的直接对接。斯坦福大学的安德烈亚斯·托利亚斯教授强调，BISC将皮层表面转变为一个高效的数据门户，实现了与人工智能系统的“读写”双向信息交换。

BISC技术的治疗潜力是巨大的，它有望拓宽对严重神经系统疾病的干预范围。研发人员表示，该系统具备控制癫痫发作的潜力，并能帮助患有脊髓损伤、肌萎缩侧索硬化症（ALS）、中风后遗症及失明等疾病的患者，恢复运动、语言和视觉功能。为了加速其临床转化进程，研究团队已经成立了Kampto Neurotech公司。作为该项目的主要工程师及Kampto Neurotech的创始人之一，南宇曾博士将BISC描述为一种“根本上不同于以往的BCI设备构建方式”，其性能远超现有竞争技术数个数量级。

BISC与尖端机器学习和深度神经网络技术的结合，使得复杂的大脑意图和感知得以精确解码。作为该项目的首席临床合作者，哥伦比亚大学的布雷特·扬格曼教授指出，超高分辨率记录能力、完全无线操作以及先进的解码算法的集成，正加速实现大脑与人工智能的无缝交互未来，这将为科学研究和临床治疗带来双重福祉。宾夕法尼亚大学的布雷特·佩萨兰教授补充道，对运动皮层和视觉皮层的额外验证研究证实了该系统的有效性，其微型化设计也为未来利用光或声音等媒介与大脑进行交互的植入技术铺平了道路。