在本文中，既涵蓋了與連接器和電纜裝配行業相關的主題，也包含了每個可想到的應用中針對電子設備中的當前挑戰的最新技術和最佳解決方案。我們將了解未來（也許是遙遠的未來）連接器和線纜一個特定應用：腦機接口。

工具一直是我們人類與生俱來能力的延伸，計算機也沒有什么不同。網絡計算機，就像那些通過互聯網連接起來的計算機一樣，把人類能力的延伸帶到了另一個層次，在那里，數十億人的頭腦能夠在彼此之間分享思想和信息。雖然網絡非常有用，但它仍然依靠一種古老的技術來解讀信息流：語言。我們認為這是理所當然的，但卻非常麻煩。互聯網基礎設施中真正的瓶頸不是任何電子部分，而是人類的大腦、神經和眼球等，這些負責解讀和理解互聯網信息的器官。

如果有一種技術可以直接將頭腦連接在一起，繞過語言，那會是什么情景？毫不奇怪，伊隆·馬斯克(ElonMusk)是最早真正認真對待這一想法的人之一。2016年，他啟動了Neuralink項目，該項目旨在大腦和計算機之間建立這樣的直接聯系，如果你愿意的話，可以創建一個腦機接口。自公司成立以來，人們對該公司的活動了解不多，但圍繞將數字電子產品直接連接到大腦的技術挑戰進行了一些有趣的討論，在這種方式下，信息也許可以更有效地交流。

大腦的電子設備

在他的博客“Wait But Why”中，蒂姆·厄本（Tim Urban）詳細討論了這些技術挑戰，包括對大腦本身的“電子學”的調查。大腦和神經系統是由神經元及其軸突和樹突組成的一系列生物電纜組成的，這些神經和樹突接收和傳遞整個大腦和身體的電信號。正如Urban所指出的，科學理解這些系統是如何在宏觀層面上很好地工作的。大腦本身的內部運作是另一回事，但令人驚訝的是，在神經層面上找出大腦的電信號并不是構建Neuralink特有的腦機接口最困難的部分。相反，最大的挑戰將是設計硬件本身。為什么會是這樣的挑戰，我們需要確切地了解Neuralink的特殊類型的腦機接口，以及當今腦力接口的技術在什么地方。

腦機接口的狀況

事實上，大腦與機器直接交流已經有很長一段時間了。生物假體的應用已經成為迄今為止最普及的腦機接口技術，這項技術使用戶能夠直接控制假肢的動作，而不需要肌肉控制。這類設備還可以取代失去的聽力和視力等。上世紀70年代，威廉·多貝爾(WilliamDobelle)博士將一種實驗性生物兼容電極植入了病人的視覺皮層，當受到刺激時，這種電極可以讓病人看到“壓眼閃光”或燈的閃光。

自20世紀50年代末以來，耳蝸植入物用于治療感音神經性聽力損失。這些裝置將聲音轉換為電信號，電信號直接刺激耳蝸并恢復聽力。這種腦機接口技術在近70年歷史上穩步發展和提高。如今，來自包括Omnetics在內的供應商的納米微型連接器達到了小尺寸、高可靠性和耐用性的水平，既提高了現有設備的性能，也提高了其他腦機接口技術的發展。Omnetics研究和制造了一些超小型和納米級微型連接器，但正如我們所看到的，即使如此超小型設計也可能難以滿足像Neuralink這樣的項目的需要。

Omnetics納米連接器（右），已經用于像耳蝸植入物（左）。

然而，并非所有的腦機接口都用于治療。2002年，英國讀大學的教授凱文·沃里克(KevinWarwick)設計了一個叫做Braingate的腦機接口，允許體外的電子部分與他的中驅神經相連。Warwick能夠在互聯網上控制機器人手臂。Warwick的項目在腦機技術上有一定的進展，但離的Neualink的最終目標，還差得太遠。

全新的腦機接口

現在可以直接與人腦對接的電極能夠以不同的精度監測或刺激1到100個單位神經元。其他監測以及與神經元相互作用的方法，如功能性磁共振成像(FMRI)掃描和腦電圖(EEG)等，都不夠敏感或反應在顆粒細胞層、單神經元水平上測量整個大腦的活動。然而，Neuralink的目標是與整個大腦建立神經元級的接口。

ElonMusk的Neuralink項目可以推動納米連接器技術的創新。連接器越小，它在醫用腦機接口應用中的功能就越強大.我們也期待全新的腦機接口早日誕生。

納米連接器

納米連接器是開發腦機接口的關鍵部件，它的體積不斷縮小，功能不斷增強，可幫助開發能夠直接與人腦中大約1000億個神經元直接連接的腦機接口。

考慮到人腦中含有1000億神經元的球行結構，并且這個結構處在不斷變化中。建立有效的腦機界面與每一個神經元的工程挑戰立即變得清晰。與100個神經元精確對接，即使是刺激視覺皮層以產生光的感覺的情況下，也和1000億神經元直接對接有巨大的差別，即使利用這相連的成千上萬中的數十個神經元，也能使腦機接口應用產生更大的價值。

Neuralink團隊希望電極技術將符合摩爾定律，就像晶體管技術一樣。包括Blackrock微系統公司在內的一些公司正在這一領域進行創新，而且Blackrock公司的Utah Array電極陣列設計靈活，可以連接到不同的連接器上，用于不同的應用。

Blackrock Microsystems Cereport連接器

例如，Blackrock的Cereport連接器和相關的電纜組件適用于人類的“慢性病”治療。

2019年7月，Neuralink在舊金山加州科學院(California Academy Of Sciences)做了一次演講，該公司在會上概述了其技術的一些初步階段。Neuralink已經開發出一種能夠將4到6μm寬的電極“螺紋旋轉”插入大腦而不破壞腦血管的機器人。雖然這是這家高度保密的公司發布的一項重大技術聲明，但馬斯克承認，此次活動主要是為了招聘人員，而Neuralink 公司面臨的絕大多數技術工程障礙仍有待克服。不管馬斯克的介紹的目的是什么，現在已經宣布的微米級電極技術，預示著來自Neuralink的微型電子產品取得了巨大的創新進展。

看起來這個技術可能就像40年代的真空管。Musk的公司似乎給行業帶來了世界變化技術的推動力。Neuralink希望能對電極和其他腦機接口產生類似的創新，但沒有人知道未來將是什么樣的技術。無論如何，在微米尺度上的小型化連接器和電纜組件以及特別是柔性醫療電子設備中的持續創新肯定是這幅遠景中的一部分。