无线植入式接口让猴子用大脑控制电脑

可以将思想转化为行动的脑机接口将改变中风患者、截瘫患者和其他行动不便者与周围环境的互动方式。但到目前为止，这些设备都涉及研究实验室内笨重的有线设备，需要患者与电脑相连。现在，布朗大学的研究人员已经开发出第一个无线版本。就像嵌入大脑的手机一样，他们的新植入式大脑传感器可以实时传递来自多达 100 个神经元的宽带信号。

大约 16 个月以来，这种 2.2 英寸的设备已植入三头猪和三头恒河猴的头部，并提供了有关这些动物大脑内部运作的丰富细节。负责该设备发明的布朗大学工程学教授 Arto Nurmikko 表示，这些电子设备比手机中的电子设备复杂得多，但它们消耗的电量却微乎其微。

“聆听并传输大脑信号需要一种非常特殊的电子电路。它与你我现在使用的对话方式非常不同，”他告诉我（通过电话）。“我们必须准备好捕捉神经代码中各种微妙之处，而这需要真正量身定制的微电子技术。”

到目前为止，这些设备可以在动物进行多种活动时捕捉神经活动，例如转动头部或触摸苹果。它使动物能够自由移动，从而使研究人员能够实时捕捉大量神经数据。

该系统的核心是植入大脑皮层的药丸大小的电极芯片。来自神经元簇的信号被发送到一个钛盒，里面装有处理器、锂离子电池以及无线电和红外发射器。该设备通过无线感应充电，耗电量不到 100 毫瓦，Nurmikko 称这是一项重大突破。充电需要几个小时，在此期间，猪和猴子的皮肤会变得相当温暖，因此团队将冷盐水倒在它们的头上以保持舒适。

该设备使用 3.2 和 3.8 Ghz 的微波频率以 24 Mbps 的速度传输数据。整个设备是密封的，可以保护身体，而且比起搏器（第一个安装在人体内的电子设备）复杂得多。

Nurmikko 表示：“该设备处于相对腐蚀性的环境中，我们的体液和脑液就是如此，就像海水一样。它必须稳定，最终要经过几十年的人类使用考验。”

据该团队称，这就是最终目标。该设备尚未获准用于人体临床试验，但它的设计正是考虑到了这一点。Nurmikko 和其他研究人员正在与 BrainGate 研究团队合作，该团队由多位致力于植入式神经接口的神经病学家和神经外科医生组成。Nurmikko 表示，猴子和猪的研究将对未来人类研究的批准大有裨益。

“对于我们科学界来说，这无疑是一个重要的里程碑，但同时，我必须说，这类里程碑需要付出大量额外努力才能转化为人类应用，”努米科说。“它能否实现将取决于很多因素——也许与技术关系不大，因为我们认为现在这项技术非常安全。”

一篇描述该新设备的论文发表在《神经工程杂志》上。