脑科学发展近20年来，人类对大脑的探索从未停止。刊登在Nature Neuroscience上的研究报告中，科学家们设计出了基于人类细胞的3D大脑类器官。精确模拟人脑功能和疾病的某些特征，对大脑研究领域具有重要的推动作用。

在过去的十年中，研究人员已经发现如何从人体中提取细胞，如皮肤细胞或血细胞，在实验室中诱导它们成为诱导性多能干细胞（简称iPS细胞)，然后引导这些细胞形成身体中发现的任何类型的细胞，包括神经元。科学家现在甚至可以鼓励iPS细胞聚集成三维形式，创造出更像微型人体器官的类器官，而不是平皿中的细胞。

想象一下，如果只是“动动脑子”想一想就能控制电脑、轮椅或者假肢，这就是脑机接口的神奇之处 ——经由大脑的电生理信号，脑机接口可以通过思维控制外部设备，帮助瘫痪、脊髓损伤、失明、神经退行性疾病（渐冻症、阿尔兹海默病等）患者恢复或改善如语言、视觉或听觉等生理功能。然而，对于人脑来说，创造一个模仿器官结构复杂性的类器官尤其具有挑战性。让细胞像在人脑中一样组织起来只是战斗的一部分。这些细胞还必须相互连接，并像人脑中的神经元一样发挥作用。

2023年2月，由宾夕法尼亚大学的科研团队迈出了利用类器官重建受损大脑的第一步！他们的研究实验表明类器官可以接替大鼠大脑，并对视觉刺激做出反应，证实了人脑类器官在移植到视觉皮层受损的大鼠体内后，可与后者的视觉系统结构和功能进行整合。从而表明利用iPSC产生的类器官是一种很有前途的大脑修复方法，表明在皮质损伤后恢复功能的一种可行性转化策略。

△ 经过80天的培养，大脑类器官被移植到视觉皮层受损的大鼠体内，随后在不到3个月的时间内实现了大脑类器官与大鼠大脑的整合

2024年5月，由加州大学圣地亚哥干细胞研究所（SSCI）综合太空干细胞轨道研究在《Nature protocols》发布了一篇专项协议：本质上具有功能神经网络的微型人工大脑，这种“迷你大脑”可以用于药物筛选，甚至基因疗法测试。简言之，人脑类器官作为高度还原体内组织或器官生理环境的三维体外模型，为研究大脑的发育和进化、认知功能和意识提供了新工具，一定程度上避免了开展动物实验遇到的伦理和法律问题。人脑类器官技术的发展，不仅可作为长期研究人类大脑的体外模型，为脑机接口等前沿技术创新提供实验模型和验证平台；而且提供了疾病建模、药物筛选、新药开发等的理想平台。如此紧密相连、协同创新，将促进脑机接口技术在医疗健康、人机交互、生活娱乐等方面发挥更多作用，对人类未来社会发展产生革命性影响。

大脑被改造成“主机” ？未来世界冲破想象，片上脑机接口，是利用体外培养“大脑”形成的片上脑，实现培养“大脑”对机器人避障、跟踪、抓握等任务的无人控制，完成了多种类脑计算的启发工作。

△ 片上脑-机接口有望对混合智能、类脑计算等前沿科技领域的发展产生革命性推动

片上脑机接口的出现代表了脑机接口技术的重大进步，通过结合干细胞技术和微电子工程，实现了对体外培养的脑类器官进行智能控制和信息交互，为研究大脑工作原理和疾病模型提供了全新平台。

目前，国内外的应用主要集中在医疗健康领域，脑机接口技术在帮助截瘫患者、运动障碍患者以及需要康复训练的病人方面展现出巨大潜力。2020年，浙江大学完成国内首例侵入式脑机接口人体试验；通过在四肢完全瘫痪的七旬患者脑内植入犹他阵列，可以完全利用大脑皮层信号精准控制外部机械臂和机械手完成握手、拿取饮料、吃东西等行为。

脑机接口技术被用于探索大脑的工作原理，增进我们对大脑如何控制行为的理解。2022年，美国约翰霍普金斯大学医学院基于“双边植入”脑机接口，实现了同时控制两条机械臂的突破。实验者用自己的“大脑意念”同时控制两条机械臂，在无需旁人帮助下吃到了蛋糕，实现“饭来张口”。

以目前对干细胞的探索和研究，我们实现了类脑智能生物计算机的“主机”硬件升级、智能融合，打破机器智能、人工智能、类脑智能的局限，未来，南京点创生物科技会紧跟脚步，更进一步开拓人类对于脑科学、神经科学、人工智能等领域的研究，届时，人类将直接与数字世界交互，开启全新的认知和学习模式，实现人类科技的又一次革命！