猴子用意念捏起花生?这芯片让瘫痪患者看到希望!

国内资讯 / 医学成果责任编辑:玄同非鱼​2025-12-14 10:30:01 - 阅读时长5分钟 - 2302字
新型脑机接口BISC芯片为癫痫、瘫痪和失语症患者带来希望,实现高精度神经信号传输和长期植入稳定性,有望改变神经疾病患者的命运。
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猴子用意念捏起花生?这芯片让瘫痪患者看到希望!

近期,国际权威期刊《自然·电子学》刊发的一项研究,让“脑机接口从实验室走进病房”的期待变得触手可及——美国哥伦比亚大学、斯坦福大学等团队联合研发的“皮层生物接口系统”(BISC),用一枚仅50微米厚的单芯片,解决了传统脑机接口“笨重、易感染、数据慢”的三大痛点,不仅实现了108 Mbps的神经信号传输速率(相当于给大脑装了条“光纤”),更给癫痫、瘫痪、失语等神经疾病患者带来了“重新掌控生活”的新希望。

比纸片还薄的芯片,如何打通大脑与AI的“高速路”?

传统脑机接口像个“电子罐”——往脑袋里一装就占满空间,还容易引发感染;而BISC的核心是一枚3立方毫米的单芯片,比一颗小米粒还小,厚度仅人类发丝的一半。它用CMOS工艺(一种常用的半导体技术)把信号处理、无线充电、数据收发等功能全集成在一起,就像把“路由器+充电宝+信号接收器”缩成了指甲盖大小。

  • 微米级的“神经捕捉网”:芯片上有65536个微型电极,能同时记录1024个通道的神经信号,还能输出16384个通道的刺激——相当于在大脑表面铺了一张“超细渔网”,连微米级的神经活动都能“捞”到。比如在猴脑实验中,系统成功解码了视觉皮层对“移动光点方向”的反应,精度比之前的技术高了100倍——以前只能听清“左转”,现在能精确到“左转30度”。
  • 不会“惹麻烦”的植入物:这枚芯片不用扎进脑组织,只要微创放进“硬膜下腔”(大脑表面薄膜和颅骨之间的空隙),就像往脑袋里贴了张湿润的纸巾。动物实验显示,它在猪脑里稳定运行了两周,在猴脑里连续记录了两个月,没引发排异或感染——斯坦福团队说,这种设计把术后并发症风险降到了最低,终于能实现“长期植入”了。
  • 大脑与AI的“光纤高速”:108 Mbps的传输速率有多快?相当于每秒能传13.5MB的神经信号,比现有无线脑机接口快100倍。哥伦比亚大学的肯·谢泼德教授打了个比方:“以前的脑机接口是乡间小路,数据传得慢还容易堵;现在BISC是高速公路,能实时传高清神经信号。”这意味着AI能“实时读懂”复杂的脑意图——比如癫痫发作前的微弱异常信号,以前根本抓不到,现在能提前数分钟预警,医生就能及时干预。

从瘫痪到失明,这些患者的“重启键”找到了?

BISC的真正价值,是让“神经功能修复”从“理论”变成了“现实路径”。对患者来说,这不是“未来科技”,而是“能改变命运的希望”:

癫痫患者的“预警器”:BISC的高密度电极能精准定位癫痫灶,就像给大脑装了个“地震监测仪”——能提前数分钟识别异常放电模式,然后触发“闭环电刺激”(用电流抑制异常信号)。临床前数据显示,这能大幅减少癫痫发作次数,未来或许能让患者告别“靠药续命”的日子。

瘫痪患者的“意念手臂”:传统脑机接口只能让患者“勉强动动手臂”,但BISC能实现“精细控制”——在猴脑实验中,猴子已经能用意念操控虚拟手爪完成“抓取”动作,精度能达到“捏起一颗花生”。未来,脊髓损伤患者或许能通过BISC控制外骨骼,重新站起来走路。

失语症患者的“声音”:很多失语症患者(比如中风后不能说话),大脑里还有“想说话”的意图,但喉咙肌肉动不了。BISC能把这些脑意图转化成语音输出——相当于帮患者“用意念说话”。研究团队说,早期人体试验会优先针对渐冻症患者,通过刺激运动皮层延缓肌肉萎缩,让患者多保留一段时间“能说话”的能力。

盲人的“视觉重建”:盲人的视觉皮层没坏,只是眼睛看不见。BISC能直接刺激视觉皮层,让患者“看到”简单图像——比如光点、线条,虽然不是高清画面,但已经能帮盲人避开障碍物、识别家人的轮廓。有盲人患者说:“哪怕只能看到一点光,我也想试试。”

当大脑连上AI,我们要守好哪些“边界”?

BISC的突破让“人机共生”不再是科幻,但前进的路上,我们得先想清楚“该往哪走”:

  • 医疗公平:别让技术变成“富人的游戏”:虽然BISC的成本比传统设备降了70%,但初期肯定不便宜——就像刚开始的智能手机,不是人人都买得起。专家呼吁政府和企业合作:比如把BISC纳入医保,优先给罕见病患者(如渐冻症、脊髓损伤)用;或者成立“慈善基金”,让低收入患者也能用上。毕竟,技术的意义是“普惠”,不是“排他”。
  • 神经隐私:我的“脑信号”谁能碰?:BISC能读脑信号,那会不会有人偷这些数据?比如知道你在想什么、怕什么?伦理学家说,得赶紧制定“脑数据保护法”——明确个人对自己神经信息的“绝对控制权”,禁止商业机构未经同意收集、使用脑数据。就像现在的“个人信息保护法”,脑数据也得有“安全锁”。
  • 人类增强:健康人能装芯片吗?:等技术成熟了,健康人会不会也想装BISC?比如提升记忆力、反应速度,甚至“让AI帮自己思考”?这就得划“红线”了——治疗性应用(比如治病)是必须支持的,但“非医疗增强”(比如健康人用芯片变“超人”)得谨慎。不然,可能会引发新的不公平:有钱人能“升级大脑”,普通人只能“自然进化”,这显然违背了技术的初衷。

BISC的出现,不是让机器“控制”大脑,而是让大脑重新“控制”生活。未来,一枚薄如发丝的芯片,或许就能帮癫痫患者告别“突然倒地”的恐惧,帮瘫痪患者重新握住家人的手,帮失语症患者说出“我爱你”——这些看似“科幻”的场景,正在一步步变成现实。而我们需要做的,是在技术前进的同时,守好“以人为本”的边界:让技术服务于人,而不是“替代”人;让每一个患者都能分享进步的红利,而不是被甩在后面。

就像斯坦福团队说的:“我们做的不是‘脑机接口’,是‘给大脑重新点亮希望的工具’。”而这,或许就是医学进步最动人的意义——让“不可能”,变成“我能行”。

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