生物学、医学和工程学领域的重要研究一直在寻求有效的解决方案，以改善受感觉运动障碍影响的人类受试者的生活质量。神经修复术是一种可植入的装置，用来代替或改善神经系统残缺部分的功能[ 1]。这项技术相对较新，1957年首次成功植入人工耳蜗[ 2]。从那时起，这种方法已经扩展到许多不同的应用，其中包括运动假肢[ 3.- 6]、感觉运动假肢[ 7- 9]、视觉修复术[ 10， 11]和认知义肢[ 12]。

到目前为止，使用脑机接口的患者对机器人设备的瞬时行为、位置或运动的感知能力很差，这使得他们无法完全闭环和自然控制。感觉反馈和自主控制的恢复，以及这些传感器模式的发展和成功集成，是实现未来双向神经假体的必要步骤[ 13]。

上述挑战可以通过创建脑机接口来解决，该接口利用人脑的处理能力来控制机器人设备。直接连接到人类神经系统意味着缩小用户意图和设备预期行为之间的差距。此外，在用户意图和设备行为或运动之间产生更短的循环(通过消除部分基于低级传感器的控制)将允许更容易的控制，减少学习投资，并减少操作设备的认知负担。

神经界面在神经义肢的疗效中起着关键作用。由于它们能够从神经系统读出电活动，因此可以通过使用计算方法将信号解码为认知、感觉或运动信息。这些信息可以用来控制假肢装置、机器人或计算机。它还通过记录神经活动，提供负责听觉或视觉的感觉区域的信息(感觉假肢)，或帮助调节功能失调的运动功能(运动假肢)，从而更好地理解大脑的行为。另一方面，起搏器或膀胱控制神经假肢也使用类似的物理原理，针对自主神经系统，帮助因脊髓损伤而截瘫的患者[ 14]。

在最近的一篇文章中，伊隆·马斯克(Elon Musk)和他的公司Neuralink提出了一个针对大脑的神经假肢应用的新平台[ 15]。他们使用了小而灵活的电极阵列(称为线程)，每个阵列有3072个电极，分布在96个线程上。他们还开发了一种神经外科机器人，每分钟可以插入6根线(192个电极)。每根线都可以以高精度单独插入大脑，避免表面血管系统并针对特定的大脑区域。电极阵列被封装在一个小型的可植入设备中，该设备包含用于低功耗、板载放大和数字化的定制芯片。此外，由于必须实时检测脑机接口中的神经尖峰以最大化解码效率，Neuralink开发了一种定制的在线尖峰检测软件，该软件在长期植入电极中实现了高达70%的尖峰率。马斯克的长期想法是让人类的大脑与机器连接起来，而Neuralink的脑机接口方法在临床相关的包装中显示出前所未有的封装密度、可扩展性和可扩展性。神经电极的主要特性与其生物相容性、长期稳定性以及与外周和中枢神经系统连接时的记录/刺激选择性有关[ 16， 17]。因此，为了对这个新平台进行完整的验证，还需要进行更多的测试。这一步不是微不足道的，因为向人类展示这种方法的可能翻译是至关重要的。此外，有必要证明使用这种新技术与过去几十年广泛试验的其他技术相比的有效好处。假设的完全脑机连接已经成为一种更接近的可能性，但它还没有准备好。

在这一领域，许多设备和智能材料已经被提出作为与神经组织连接的有效解决方案，使动物甚至人类的大脑和机器之间建立起密切的联系[ 18]。了解如何使用先进的算法与大脑互动现在已经成为临床的一大兴趣，无论是解码神经信息[ 19并通过利用仿生神经刺激策略对自然感觉进行编码[ 20.]。此外，必须开发先进的数据处理方法，才能将这些技术应用于现实生活。在这个方向上，机器学习和量子计算等新工具将有助于将这一概念变为现实。

在不久的将来，神经技术将继续发展。更精确和先进的计算机模拟(例如，计算模型)将使研究人员能够更快地测试和验证这些技术。植入式神经技术将真正成为我们的一部分。大脑和外部设备之间的直接双向通信，这种连接带来的转变，以及人与机器之间界限的模糊，都是引发几个伦理、社会和文化关注的问题。个人身份、身体完整和人的尊严[ 21人们使用下一代脑机接口的问题肯定需要进一步关注。