能够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互动的方式。但到目前为止，这些设备都涉及研究实验室里笨重的有线设备，需要患者连接到电脑。现在，布朗大学的研究人员已经制造出了第一个无线版本。就像一个植入大脑的手机一样，他们新的可植入大脑传感器能够实时传输最多 100 个神经元的宽带信号。
这种 2.2 英寸的设备已经被植入三头猪和三只猕猴的头部约 16 个月，并提供了关于这些动物大脑内部运作的丰富细节。布朗大学工程学教授、负责该设备发明的 Arto Nurmikko 表示，其电子元件比手机中的复杂得多，但功耗却非常小。
“倾听大脑信号并传输它们需要一种非常特殊的电子电路。这与你我目前交谈的方式截然不同，”他（通过电话）告诉我。“我们必须随时准备好捕捉神经密码中各种微妙之处，这需要真正量身定制的微电子学。”
到目前为止，该设备在动物执行多项活动时捕捉到了神经活动，例如转头或触摸苹果。这使得动物能够自由活动，从而让研究人员能够实时捕获大量的神经学数据。
该系统的核心是一个植入在大脑皮层上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，其中包含一个处理器、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，功耗低于 100 毫瓦，Nurmikko 称这是一个关键的突破。充电需要几个小时，期间猪和猴子的皮肤会变得很热，因此团队往它们头上倒了冷生理盐水以保持舒适。
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，防身体腐蚀，并且比安装在人体内的第一个电子设备——起搏器——要复杂得多。
“该设备处于一个相对腐蚀性的环境中，也就是我们身体和大脑的液体——类似海水的液体，”Nurmikko 说。“它必须稳定，并且能够最终承受数十年的人类使用。”
据该团队称，这才是最终目标。该设备尚未获得人体临床试验的批准，但设计时已考虑到了这一点。Nurmikko 和他的同事们正在与BrainGate 研究团队合作，该团队是一个由多名神经科医生和神经外科医生组成的联盟，他们正在研究可植入的神经接口。Nurmikko 表示，猴子和猪的研究将为未来的人体研究铺平道路。
“在科学层面，这无疑是一个重要的里程碑，但同时，我必须说，这些类型的里程碑要转化为人类使用需要付出巨大的额外努力，”Nurmikko 说。“这是否会发生将取决于许多因素——也许更多的是技术以外的因素，因为我们现在觉得技术相当安全可靠。”
一篇描述新设备的论文发表在《神经工程杂志》上。
