A Paper-Thin Brain Implant That Brings the Brain and Computers Closer Than Ever

ENG: Researchers from Columbia University, NewYork-Presbyterian Hospital, Stanford University, and the University of Pennsylvania have unveiled a new brain–computer interface platform known as the Biological Interface System to Cortex (BISC). The work brings together advances in semiconductor engineering, neuroscience, and clinical neurosurgery to address long-standing limitations of implantable brain interfaces. The team set out to replace bulky, invasive implants with a system that is dramatically smaller, safer to implant, and capable of handling the massive data volumes required for modern AI-based neural decoding.

At the core of BISC is a single, ultra-thin CMOS chip, about 50 micrometers thick, that conforms to the brain’s surface and rests in the subdural space without penetrating neural tissue. Despite its minimal form factor, the implant integrates more than 65,000 electrodes, enabling over 1,000 simultaneous neural recordings and more than 16,000 stimulation channels. All essential functions, including signal amplification, data conversion, wireless power delivery, and radio communication, are built directly onto the chip. Neural data are transmitted to an external wearable relay station via a custom ultrawideband link reaching up to 100 Mbps, orders of magnitude higher than existing wireless BCIs, and then forwarded to standard computers through a Wi-Fi interface.

This high-bandwidth, minimally invasive design enables entirely new applications in both medicine and human–machine interaction. Clinically, BISC has the potential to transform the treatment of conditions such as drug-resistant epilepsy, paralysis, spinal cord injury, ALS, stroke, and visual impairment by allowing precise monitoring and targeted stimulation of large cortical areas. At the same time, the system provides rich neural datasets that can be processed by advanced machine-learning and deep-learning models to decode intentions, perceptions, and internal brain states. As the technology moves toward early human testing and commercialization, BISC points to a future in which seamless, real-time interaction between the brain and AI systems becomes a practical and powerful tool for therapy, research, and future applications.

RO: Cercetători de la Columbia University, NewYork-Presbyterian Hospital, Stanford University și University of Pennsylvania au prezentat o nouă platformă de interfață creier–calculator, numită Biological Interface System to Cortex (BISC). Descrisă într-un studiu recent publicat în Nature Electronics, această cercetare reunește progrese din ingineria semiconductorilor, neuroștiință și neurochirurgie clinică pentru a depăși limitările majore ale implanturilor cerebrale existente. Echipa și-a propus să înlocuiască dispozitivele voluminoase și invazive cu un sistem mult mai mic, mai sigur pentru implantare și capabil să gestioneze volumele mari de date necesare decodării neuronale bazate pe inteligență artificială.

În centrul BISC se află un singur cip CMOS ultrafin, cu o grosime de aproximativ 50 de micrometri, care se adaptează suprafeței creierului și este plasat în spațiul subdural, fără a penetra țesutul neural. În ciuda dimensiunilor sale extrem de reduse, implantul integrează peste 65.000 de electrozi, permițând peste 1.000 de înregistrări neuronale simultane și mai mult de 16.000 de canale de stimulare. Toate funcțiile esențiale, precum amplificarea semnalului, conversia datelor, alimentarea wireless și comunicația radio, sunt integrate direct pe cip. Datele neuronale sunt transmise către o stație externă purtabilă printr-o legătură radio ultrawideband, cu viteze de până la 100 Mbps, de ordinul sutelor de ori mai mari decât în cazul interfețelor creier–calculator wireless existente, și sunt apoi direcționate către calculatoare obișnuite prin Wi-Fi.

Această combinație dintre rezoluție ridicată, funcționare complet wireless și caracter minim invaziv deschide noi perspective atât în medicină, cât și în interacțiunea om–mașină. Din punct de vedere clinic, BISC are potențialul de a transforma tratamentul unor afecțiuni precum epilepsia rezistentă la medicamente, paralizia, leziunile măduvei spinării, ALS, accidentul vascular cerebral și deficiențele de vedere, prin monitorizarea precisă și stimularea țintită a unor arii corticale extinse. În același timp, sistemul furnizează seturi bogate de date neuronale care pot fi procesate de modele avansate de învățare automată și învățare profundă pentru a decodifica intenții, percepții și stări interne ale creierului. Pe măsură ce tehnologia avansează către testări pe oameni și comercializare, BISC conturează un viitor în care interacțiunea în timp real dintre creier și sistemele de inteligență artificială devine un instrument practic și puternic pentru terapie, cercetare și nu numai.

Source (SciTechDaily, “New Paper-Thin Brain Implant Could Transform How Humans Connect With AI”, 08.12.2025)

Paper: Jung, T., Zeng, N., Fabbri, J.D., Eichler, G., Li, Z., Zabeh, E., Das, A., Willeke, K., Wingel, K.E., Dubey, A. and Huq, R., 2025. A wireless subdural-contained brain–computer interface with 65,536 electrodes and 1,024 channels. Nature Electronics, pp.1-17.