系統的指揮中心就是被培養的「大腦」。該團隊在國際上首次驗證了物理場對人類大腦類器官生長發育的促進作用，闡明了低強度聚焦超音波調節大腦的原理和機制。這為片上腦機介面系統MetaBOC的智慧能力提供了更好的基礎。這項研究成果近日發表在神經科學領域的國際期刊《Brain》。

人腦被認為是世界上最複雜的物質。目前，在下一代生命體與非生命體融合互動的浪潮下，如何利用乾細胞技術體外培養“大腦”來實現“精神控制”，正受到該領域學術界的廣泛關注。

「片上腦機介面技術是將體外培養的『大腦』（例如類腦器官）與電極晶片連接起來，形成片上大腦，透過編碼解碼和刺激反饋實現與外部資訊的交互，」天津大學副校長、腦機交互與人機共存海河實驗室執行主任董明教授表示。他認為，作為腦機介面領域的重要新興分支，片上腦機介面可望徹底改變混合智慧、類腦運算等尖端技術的發展。

目前，片上腦機介面的建置技術仍處於起步階段，涉及智慧基礎、通訊、遷移、整合等幾個關鍵要素。其中，智慧基礎作為智慧體的中央處理器（CPU），是實現片上大腦智慧的核心，旨在高效率地模擬和解碼大腦。

「類腦器官被認為是目前最有前途的智慧基礎模型，儘管具有與人腦相似的結構和功能，但仍面臨成熟度低、營養供應不足等瓶頸。」天津大學學院李曉紅教授坦言。 ，海河腦機互動與人機共存實驗室片上腦機介面團隊負責人。

透過研究，研究團隊發現低強度聚焦超音波可以顯著促進神經祖細胞的增殖和神經元的分化，增加皮質板的厚度且分層更清晰，增強突觸結構和功能成熟度，最終形成三層結構。這為片上腦機介面提供了更好的智慧化基礎。

研究進一步證實，低強度聚焦超音波可以促進類腦器官與宿主之間的整合和相互作用，並有助於神經發育缺陷的再生和修復。這些初步發現證明了片上大腦系統在醫療復健領域的潛在應用。

片上腦機介面智慧互動系統MetaBOC包含四大模組，適合多維度的片上大腦，配備多樣的刺激範式，整合人工智慧技術，具備多工處理能力。

未來，團隊將進一步探索智慧通訊、智慧遷移、片上腦機介面智慧整合等關鍵科學問題，旨在加速該技術轉化為實際應用。