在单芯片上实现大脑与AI的高速无线连接

关注公众号:人民网财经北京科技报12月10日电(张门兰)哥伦比亚大学、斯坦福大学和宾夕法尼亚大学的研究团队联合宣布推出一种名为生物皮质接口系统(BISC)的新型脑机接口,展现出创新的临床潜力。这种脑机接口是一种薄如纸的单芯片植入物,比当今最先进的脑机接口要快得多。实现大脑与人工智能(AI)之间的高速无线连接,这代表着各种神经系统疾病治疗的新曙光。相关论文发表在新一期的《Nature Electronics》上。
这一进步的核心是 BISC 能够将高度复杂的电子设备集成到厚度仅为 50 微米、伏特腔约为 3 立方毫米的硅芯片上。与以前的“电子罐”不同,电子罐占据了巨大的颅内空间或需要部分颅骨来这种柔性芯片可以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空间,并像纸一样贴合到大脑表面。这种设计不仅显着降低了手术创伤和组织排斥的风险,而且还利用了半导体行业的大规模制造技术,实现了设备的小型化和可扩展性。
该芯片集成了65,536个电极,并具有100 Mbyte/s超宽带无线数据链路,数据吞吐量至少是现有同类无线设备的100倍。这使得大脑的神经信号能够以非常高的分辨率实时发送到外部计算机。
在实践层面上,BISC的高带宽和微创特性极大地影响了神经科学和临床医学。研究团队利用该平台对mot进行了广泛的临床前测试或视觉皮层来验证记录的质量和稳定性。借助解码大量神经数据的AI模型,该系统有望帮助瘫痪患者重新获得对肢体和外部设备的控制,帮助失语症患者实现“思考和说话”,甚至帮助失明患者重建视力。
研究小组使用了这种高分辨率。他们表示,该设备有可能彻底改变神经系统疾病(从癫痫到瘫痪)的治疗方式。 BISC 将上皮层表面转变为一个高效的“门户”,使大脑能够与人工智能和外部设备进行高带宽“读/写”通信。
该团队目前正在开发 BISC 芯片的商业版本,旨在促进其在临床前和未来人类患者中的应用。
【主编圈子】
这一进步推动脑机接口从笨重的设备发展为轻薄的生物集成智能设备erfaces,重新定义神经技术的可能性。其重要性远远超出改进技术参数。更深刻的是,大脑与人工智能交互的“带宽”将提升到一个全新的水平,使人机融合从“指令”走向“共生”。随着神经信号像高清视频一样实时传输,许多曾经被认为不可逆转的损伤,如瘫痪和失语症,将标志着系统性康复的开始。这不仅是一场医学革命,更是对人与技术边界的重新设计。
(编辑:罗智智、陈健)
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