植入大脑的电极有助于缓解与帕金森病相关的侵袭性震颤等症状。但目前的探针由于其尺寸和不灵活性而面临限制。“大脑湿软，这些植入物很僵硬，”Shaun Patel说。大约四年前，当他发现Charles M. Lieber的超灵活替代品时，他看到了脑机界面的未来。

最近在自然生物技术公司发表的名为“精密电子医学”的视角中，帕特尔，哈佛医学院和麻省总医院的教员，以及约书亚和贝丝弗里德曼大学教授利伯认为，神经科技正处于重大文艺复兴。纵观历史，科学家们已经模糊了学科界限，以解决比个别领域更大的问题。例如，人类基因组计划召集了国际科学家团队，以比其他方式更快地绘制人类基因图谱。

“下一个前沿实际上是人类认知与机器的融合，”帕特尔说。他和利伯认为网状电子设备是这些机器的基础，这是一种为与大脑相关的任何事物设计个性化电子治疗的方法。

帕特尔说：“从根本上说，一切都体现在大脑中。一切。你所有的想法，你的看法，任何类型的疾病。”

科学家可以确定决策，学习和情绪起源的大脑的一般区域，但追踪特定神经元的行为仍然是一个挑战。现在，当大脑的复杂电路由于精神疾病(如成瘾或强迫症)，神经退行性疾病如帕金森氏症或阿尔茨海默氏症，甚至自然衰老而开始出现行为不端或退化时，患者只有两种选择进行医疗干预：药物，或者当那些失败的植入电极。

像左旋多巴这样的药物可以平息震颤，阻止帕金森氏症患者进行穿着和进食等简单任务。但是因为药物影响的不仅仅是它们的目标，甚至常见的左旋多巴副作用也很严重，从恶心到抑郁到心律异常。

当药物不再起作用时，FDA批准的电极可通过深部脑刺激提供缓解。像起搏器一样，锁骨下面的电池组会向两个脑部植入物发送自动电脉冲。利伯说每个电极“看起来像一支铅笔。它很大。”

在植入期间，帕金森病患者处于清醒状态，因此外科医生可以校准电脉冲。拨电，震动平静。“几乎立刻，你可以看到这个人重新控制自己的四肢，”帕特尔说。“这让我大吃一惊。”

但是，与L-多巴一样，大电极比预期目标刺激更多，有时会导致严重的副作用，如语言障碍。并且，随着时间的推移，大脑的免疫系统将僵硬的植入物视为异物：神经免疫细胞(神经胶质细胞)吞噬了感知的入侵者，取代甚至杀死神经元并降低了设备维持治疗的能力。

相比之下，利伯的网状电子设备几乎不会引起免疫反应。通过与相同神经元的紧密，长期接近，植入物可以收集关于个体神经元如何随时间通信的强大数据，或者在神经障碍的情况下，无法进行通信。最终，这种技术可以跟踪具体的神经亚型如何说话，所有这些都可以导致更清晰，更精确的大脑通信网络图。

使用更高分辨率的目标，未来的电极可以更高精度地起作用，消除不必要的副作用如果发生这种情况，帕特尔说，他们可以调整治疗任何神经系统疾病。并且，与目前的电极不同，利伯已经展示了他们自己的一个有价值的技巧：他们鼓励神经迁移，可能将新生神经元引导到受损区域，如中风产生的口袋。

“它的潜力很大，”帕特尔说。“在我看来，我从晶体管或电信开始的层面看到了这一点。”

潜力超出治疗范围：自适应电极可以提高对假肢甚至瘫痪肢体的控制。随着时间的推移，它们可以像神经替代品一样，替换损坏的电路，重新建立破碎的通信网络，并根据实时反馈重新校准。“如果你能够以精确和长期的方式实际互动，并提供反馈信息，”利伯说，“你可以像大脑在自身内部沟通一样真正地与大脑沟通。”

一些主要的技术公司也渴望支持脑机接口。有些人，比如Elon Musk的Neuralink，计划给瘫痪的病人提供用他们的思想工作的电脑的能力，他们专注于辅助应用。其他人有更广泛的计划：Facebook希望人们通过对单词进行成像来发短信，Brian Johnson的内核希望提高认知能力。

在他的博士后研究期间，帕特尔看到了短暂的电脉冲 - 不超过500毫秒的刺激 - 可以控制一个人做出安全或冲动决定的能力。经过一点点努力后，几乎总是选择风险投注的受试者选择了安全选项。“你根本不知道它发生了，”帕特尔说。“你没有意识到它。这超出了你的意识。”

这种权力要求进行严格的道德审查。对于努力对抗成瘾或强迫症的人来说，外部脉冲调节器可以显着改善他们的生活质量。但是，运营这些监管机构的公司可以访问其客户最个人的数据 - 他们的想法。而且，如果出售增强型学习和记忆，谁能买到更好的大脑?“如果你想要创造一个超人，那么人们确实需要对所涉及的道德有点小心，”利伯说。