长期以来，脑机接口（BCI）技术在神经功能修复领域展现了巨大潜力，但传统BCI技术长期面临性能与安全性的核心矛盾：穿透电极虽能获取高分辨率神经信号，但侵入性强，易引发脑组织损伤、炎症反应及长期稳定性下降等问题；非穿透电极虽创伤较小，却受限于电极数量与密度，难以实现高精度神经信号的捕获与解码。此外，传统植入手术多需开颅操作，手术风险高、术后恢复周期长，严重限制了BCI技术的临床普及。

针对这一困境，全球领先BCI公司Precision Neuroscience，研发了一种通过颅骨微缝技术植入的高密度柔性薄膜电极阵列，能够避免传统开颅手术，并实现甚至超越传统侵入式BCI的高带宽神经信号记录与解码，突破了“高性能”必然伴随“高创伤”的技术瓶颈，该成果于2025年10月2日发表于《Nature Biomedical Engineering》（IF：26.6）（doi：10.1038/s41551-025-01501-w），为神经工程领域带来重要突破。

该研究设计了一款超薄、柔性的薄膜微电极阵列，每个邮票大小的模块集成1024个微电极，间距400微米，其柔性可贴合大脑皮层曲面，实现高分辨率微皮层脑电图记录。阵列具备双向功能，既能记录神经元电活动，也可进行局灶性电刺激，且模块化设计允许多个阵列无缝拼接，在不显著增加手术风险的前提下，大幅扩展皮层覆盖面积。与之配套的“颅骨微缝”植入技术，仅在颅骨上制作一个长数毫米、宽不足一毫米的狭缝，通过内镜辅助下将薄膜电极经此缝隙平稳滑入硬膜下腔，精准置于目标皮层表面。整个过程可在20分钟内完成，且动物实验证实植入具有可逆性，电极可经同一微缝无损取出。

在Göttingen小型猪的急慢性植入研究中，组织病理学分析显示，与传统电极相比，柔性薄膜电极下的皮层表面结构完整，未见明显组织损伤或炎症反应，动物未出现任何神经功能缺损，证实了非穿透性界面的良好生物相容性。在功能解码层面，通过刺激小型猪口鼻部最多30个点位，系统成功解码触觉定位信息，解码准确率随电极数量增加而提升，在处理高难度多分类任务时，1024通道全部使用的准确率远高于降采样数据，表明皮层表面信号的空间信息密度远超传统认知。在清醒自由活动的小型猪中，系统能实时捕捉皮层活动，通过机器学习模型准确区分头部运动、肢体运动和静息状态。

在针对5名因脑肿瘤切除手术进行清醒语言功能区定位的患者中，团队将阵列临时置于语言相关皮层，仅用4分钟训练数据即可从皮层电活动中成功解码言语起始状态，准确率达79.8%。此外，通过对视觉皮层单电极施加微弱电刺激，可在亚毫米尺度上诱发邻近区域的神经活动调制，证实了其双向功能在实现感觉反馈闭环控制方面的潜力。

研究通讯作者、Precision Neuroscience联合创始人兼首席科学官Benjamin Rapoport博士表示，“脑机接口有望改变瘫痪患者的生活，帮助他们说话、工作并更独立地生活，但迄今为止，这项技术需要高度侵入性的脑部手术，患者被告知必须在大脑安全和性能之间做出选择。我们的目标是证明二者可以兼得。这篇研究表明，无需开颅或穿透脑组织，就能获得同等高质量的脑信号。”

研究合著者、Precision Neuroscience总裁、首席产品官Craig Mermel博士表示，“这项研究令人振奋的地方在于我们从大脑中获取的信号分辨率，捕获的细节越丰富，就越能将意图转化为行动，无论是移动光标、生成语音还是控制设备。这篇研究表明，我们能够安全且大规模地收集高分辨率数据，而这正是将脑机接口从实验室推向日常临床应用所必需的。”