脑机接口新突破!非侵入式贴片更安全!中国已率先获批! #科技 #脑机接口 #科研 #科技改变生活 #脑科学 脑机接口技术(BCI)正以前所未有的速度发展,哥伦比亚大学最新研发的 6.5 万电极超强芯片,无疑是其中的一项里程碑式突破。这款芯片的问世,将脑机接口技术推向了一个新的高度,为瘫痪患者带来了重新掌控生活的希望。 这款芯片采用了名为 BISC(Biological Interface System to Cortex,皮层生物接口系统)的技术,是一种非侵入脑组织但植入颅内的方案。它通过放置在脑皮层表面(硬脑膜下)的微型电极阵列来捕捉神经元的电信号。这种方式称为 μECoG(微型皮层电图)。与放置在头皮外的 EEG(脑电图)相比,它的信号质量极高;与刺入脑内的电极相比,它不破坏脑实质。 BISC 芯片采用了极致的单芯片集成技术,厚度仅为 50 微米(相当于一根头发丝),具有柔性,能够像“湿纸巾”一样贴合在弯曲的脑表面。在一个仅约 3 mm³ 的芯片表面,集成了 65,536 个微电极。 为了实现高效的信号采集和处理,芯片采用了分时复用技术,通过一个巨大的开关矩阵来管理电极阵列。在捕捉快速变化的神经脉冲时,1,024 个同时记录通道将保证信号的时间精度。16,384 个刺激通道可以根据实时记录到的脑电信号,由片上逻辑直接触发反馈。例如,当检测到癫痫放电征兆时,芯片可以在毫秒级时间内自动释放电脉冲进行抑制。 与传统的插电极式(如 Neuralink 或 Utah 阵列)BCI 相比,BISC 具有以下优势: 组织损伤极低:不穿透脑组织,长期植入炎症反应小。 信号分辨率中高:捕捉群体神经元活动,分辨率极高。 体积与功耗极小:单芯片方案,体积仅为传统设备的 1/1000。 电极密度极高:采用芯片工艺,电极数可达数万个。 制造难度较低:依赖先进半导体工艺,易于大规模量产。 目前,这款芯片已经在临床试验中取得了初步成功,成功帮助一位瘫痪患者通过意念控制气动手套完成喝水、吃饭、抓握物品等基本生活动作。相信在不久的将来,这款芯片将能够让更多的瘫痪患者重获新生。
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