南加州大学工程学教授西奥多·伯杰已准备好迎接仿生大脑时代。他花了 30 年时间开发能够与神经元连接的计算机芯片，以弥补记忆丧失。能够做到这一点的芯片已经存在。大部分软件也已存在。挑战在于实现硬件和“湿件”（大脑中的生物组织）之间可靠的、长期的连接——这种连接不受腐蚀、疤痕组织或细胞移动和死亡的影响。“这是最大的障碍，”伯杰说。
他是一个不断壮大的研究者群体中的一员，他们正努力完善神经假体——使用电极接收并向大脑发送信号的设备。由布朗大学神经科学家约翰·多诺圭联合创办的 Cyberkinetics 公司已开始对一种能够将瘫痪者运动皮层信号传输到计算机或假肢的植入物进行临床试验。包括克利夫兰诊所神经修复中心负责人阿里·雷扎伊领导的团队在内的几个研究小组，已初步证明刺激丘脑可以缓解慢性疼痛、强迫症和抑郁症。类似设备可能能够治疗失明、癫痫病和帕金森病。所有这些应用都将取决于解决连接问题。
亚利桑那大学等地的研究小组已制造出包含 500 多个电极的阵列，试图通过数量来维持良好的连接。其他策略包括使用导电聚合物制造电极，这种聚合物比硅或金属更兼容神经组织，或者用能粘附于脑细胞的分子涂覆电极。埃默里大学的一个团队正在将电极嵌入装有神经生长因子的玻璃锥体中，这些生长因子可以鼓励脑细胞长出更多的树突和轴突。几名使用埃默里设备治疗的瘫痪患者已学会用意念控制计算机。但理想的解决方案是能够不断移动以维持连接的电极。
加州理工学院机械工程师乔尔·伯迪克及其同事正在开发一种实现这一目的的电极阵列。每个电极都确定神经元信号最强的方向。然后，微型电机将接触点向该方向移动。电极将被编程为搜索特定类型的神经信号——例如，那些对应于受试者想要移动手而不是脚的信号。
伯迪克的加州理工学院同事理查德·安德森在猴子身上成功测试了该设备的第一个原型，该原型只有四个电极。电机安装在颅骨外部，电极通过头皮上的插头穿过。加州理工学院团队目前正在研制缩小版设备，该设备将拥有多达 100 个电极，并且足够小，可以植入颅骨内，从而降低感染风险。一套配套的微型注射器可以注入抑制疤痕组织形成或刺激周围神经元活性的化合物。电力将由一个外部电源提供，该电源通过皮肤和颅骨发射无线电波。
安德森仍在准备第二轮动物试验以证明电极阵列有效。但伦理学家已经开始担心，有一天植入物会如此有效，以至于即使是健康人也会选择升级，以免像一些过时的计算机一样落伍。
理查德·安德森是加州理工学院的神经科学教授。他对猴子如何规划其行为的研究促使他研究能够接入瘫痪者运动控制区域的植入物。
脑植入物能否揭示那些因瘫痪而无法说话的人的想法？
答：我们可以将电极植入大脑的语言区域，然后要求患者思考不同的词语，并观察细胞如何以不同的方式放电。这样，你就可以建立你的数据库，然后当患者想到某个词时，你将其信号与数据库进行比较，你就可以预测他们所想的词语。然后，你就可以将此输出连接到语音合成器。这与我们为运动控制所做的一样，只是大脑的不同部分，所以我认为这是可行的。这种方法适用于“闭锁综合征”患者，他们因瘫痪而无法说话或以任何方式进行交流，但他们仍然可以思考如何组成词语。
大脑的延展性不是会不断改变给定词语的信号吗？
答：大脑的延展性实际上能让算法更好地工作。就像骑自行车一样。在我们对猴子的实验中，在几个月的时间里，猴子在执行任务方面做得越来越好。我们获得了更好的信号。
如何阻止芯片读取一个人不想透露的想法？
答：我们都可以思考一些事情但不说出来。我将观察大脑中那些同样受到个人控制以进行语言交流的区域。
您能使用这种脑芯片来读取恐怖分子或连环杀手的想法吗？
答：这需要合作。唯一可行的应用是帮助那些愿意合作且希望这样做的失语症患者。
能否直接从别人的脑海中接收知识？
答：将信息传输给另一个人很复杂，因为你需要电刺激大脑的某些部分。但人工耳蜗（可以通过刺激听觉神经来恢复听力）效果相当好。如果我从事这方面的研究，我会尝试刺激中枢神经系统而不是耳蜗神经。尽管患者不会像单词形成那样听到这些词语，但他们可以通过学习来理解它们。我认为所有这些都在可能实现的范围内，但从我们的角度来看，我们只在做研究。任何事情都可能产生邪恶的应用，科学家们就此发表反对意见非常重要。但我认为我们不应该停止研究这些技术的良好方面。
国防部是否正在研究通过脑芯片与士兵沟通的方法？
答：他们正在改变重点。他们现在对假肢感兴趣，是从伊拉克受伤士兵的角度来看的。如果士兵没有受伤，他们可能不会想要将电极植入头部。
麻省理工学院的机器人学家罗德尼·布鲁克斯预测，到 2020 年，普通人将植入脑芯片，这样他们就可以通过思考来浏览网页。
答：（大笑）人们会做一些疯狂的事情，但我并不这么认为。
