改善腦機(jī)接口的微小植入物
來(lái)源:cnBeta.COM
發(fā)布時(shí)間:2021-08-24
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  據(jù)外媒報(bào)道,無(wú)論是用于研究還是用于恢復(fù)殘疾人失去的功能,腦機(jī)接口(BCI)都顯示出了很大的發(fā)展前景。由于微型新傳感器的發(fā)展,它們可能很快就會(huì)更加有效。在許多現(xiàn)有的BCI中,電極直接植入大腦。通常情況下,只有幾個(gè)左右的電極會(huì)被植入,每一個(gè)刺激和/或監(jiān)測(cè)一個(gè)區(qū)域多達(dá)幾百個(gè)神經(jīng)元的電活動(dòng)。

  雖然這聽(tīng)起來(lái)可能很多,但大腦中約有860億個(gè)神經(jīng)元。因此,科學(xué)家們一直在尋找一種方法,從而在更多的區(qū)域同時(shí)覆蓋更多的電極,而不是用傳統(tǒng)尺寸的電極填充患者的大腦。

  四年前,來(lái)自羅德島布朗大學(xué)、德克薩斯貝勒大學(xué)、加州大學(xué)圣地亞哥分校和高通的科學(xué)家開(kāi)始研發(fā)更高分辨率的替代產(chǎn)品。這種被稱(chēng)為神經(jīng)顆粒的傳感器比傳統(tǒng)的植入電極要小得多--每一個(gè)約只有一粒鹽的大小。

  一旦植入,一個(gè)由許多神經(jīng)顆粒組成的網(wǎng)絡(luò)就會(huì)通過(guò)一個(gè)貼在患者頭皮上的“拇指指紋大小”的薄電子貼片無(wú)線供電。這個(gè)貼片還能接收來(lái)自傳感器的電信號(hào),并且它還能向傳感器發(fā)送信號(hào),從而使它們刺激鄰近的神經(jīng)元。

  在最近的一次演示中,48個(gè)神經(jīng)顆粒被植入一只活老鼠的大腦皮層表面。通過(guò)利用這些傳感器,科學(xué)家們既能記錄跟自發(fā)大腦活動(dòng)相關(guān)的特征神經(jīng)信號(hào)又能刺激特定區(qū)域的皮層。

  據(jù)報(bào)道,在目前的形式下,該技術(shù)可以用于在一個(gè)病人的大腦中創(chuàng)建多達(dá)770個(gè)神經(jīng)顆粒的網(wǎng)絡(luò)。盡管如此,科學(xué)家們相信有朝一日可能會(huì)植入數(shù)千個(gè)傳感器以實(shí)現(xiàn)目前不可能實(shí)現(xiàn)的神經(jīng)監(jiān)測(cè)和神經(jīng)刺激。

  布朗大學(xué)的Arto Nurmikko教授表示:“我們希望最終能開(kāi)發(fā)出一種為大腦提供新的科學(xué)見(jiàn)解并提供新治療方法以幫助受?chē)?yán)重創(chuàng)傷影響的人的系統(tǒng)?!盇rto Nurmikko是一篇有關(guān)該研究論文的資深作者。據(jù)悉,這篇論文發(fā)表已于本周發(fā)表在《Nature Electronics》雜志上。


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