大腦活動(dòng)或可直接控制假肢等設(shè)備或調(diào)節(jié)神經(jīng)或肌肉功能

時(shí)間：2023/7/24閱讀：608

腦機(jī)接口（BMI）是一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)，它通過(guò)建立腦和外部設(shè)備之間的直接通信路徑，使得大腦可以直接控制外部設(shè)備，或者反之。這一技術(shù)的出現(xiàn)，為我們打開(kāi)了一扇新的窗口，使我們得以一窺大腦的奧秘，并初步探討如何將大腦的潛能發(fā)揮出巨大的可能性。

近日，一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，一種新的超小型、超柔性電子神經(jīng)植入物可以通過(guò)血管輸送，可以記錄大鼠大腦深處的單個(gè)神經(jīng)元活動(dòng)。Brian Timko在一篇相關(guān)文章中寫道:“這項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)與大腦深部區(qū)域的長(zhǎng)期、微創(chuàng)生物電子接口。"

圖源：網(wǎng)絡(luò)

腦機(jī)接口(bmi)使大腦和外部電子系統(tǒng)之間的直接電子通信成為可能。它們?cè)试S大腦活動(dòng)直接控制假肢等設(shè)備或調(diào)節(jié)神經(jīng)或肌肉功能，這可以幫助癱瘓或神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者恢復(fù)功能。然而，大多數(shù)傳統(tǒng)的身體質(zhì)量指數(shù)僅限于測(cè)量大腦表面的神經(jīng)活動(dòng)。記錄來(lái)自大腦深部的單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)通常需要侵入性的顱內(nèi)手術(shù)來(lái)植入探針，這可能導(dǎo)致感染、炎癥和腦組織損傷。

另一種將生物探針植入大腦深部的方法是通過(guò)大腦的血管網(wǎng)絡(luò)。在這里，Anqi Zhang和他的同事們展示了超靈活的微血管內(nèi)(MEV)探針，可以通過(guò)血管精確地輸送到腦深部區(qū)域。Zhang等人設(shè)計(jì)了一種超小型柔性網(wǎng)狀電子記錄裝置，可裝載在柔性微導(dǎo)管上，植入到亞100微米尺度的腦內(nèi)血管中。一旦被運(yùn)送，該裝置就會(huì)像支架一樣擴(kuò)張，在不損害大腦或其血管系統(tǒng)的情況下記錄血管壁上的神經(jīng)元信號(hào)。

為了評(píng)估MEV探針在體內(nèi)的電位，Zhang等人將可注射探針植入大鼠大腦的脈管系統(tǒng)，并證明了測(cè)量皮層和嗅球中局部場(chǎng)電位和單個(gè)神經(jīng)元活動(dòng)的能力。更重要的是，作者表明，植入的裝置表現(xiàn)出長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，沒(méi)有引起腦血流量或大鼠行為的實(shí)質(zhì)性變化，并且引起了最小的免疫反應(yīng)。

Timko指出，這種設(shè)備的未來(lái)迭代可以通過(guò)記錄和解碼患者的神經(jīng)活動(dòng)，然后提供適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)刺激，為患者提供量身定制的治療方法。

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