科技日?qǐng)?bào)北京11月5日電（記者劉霞）美國(guó)康奈爾大學(xué)與新加坡南洋理工大學(xué)科學(xué)家聯(lián)合，在3日出版的《自然·電子學(xué)》雜志上發(fā)表研究論文稱，他們研制出一種比鹽粒還小的神經(jīng)植入物，能夠在活體動(dòng)物體內(nèi)持續(xù)無(wú)線傳輸大腦活動(dòng)數(shù)據(jù)，時(shí)間長(zhǎng)達(dá)一年以上。
微型神經(jīng)植入物置于一粒鹽上。圖片來(lái)源：美國(guó)康奈爾大學(xué)
這款名為“微尺度光電無(wú)繩電極”（MOTE）的設(shè)備，長(zhǎng)度約300微米，寬約70微米。它采用砷化鋁鎵半導(dǎo)體二極管，通過(guò)穿透腦組織的無(wú)害紅色與紅外激光束獲取能量。設(shè)備中的低噪聲放大器和光學(xué)編碼器，均采用日常微芯片中的成熟半導(dǎo)體技術(shù)制造，能夠?qū)⒋竽X電信號(hào)編碼為紅外光脈沖，以無(wú)線方式傳回。
研究團(tuán)隊(duì)表示，據(jù)目前所知，這是全球最小的神經(jīng)植入設(shè)備，不僅能檢測(cè)大腦電活動(dòng)，還能實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。該設(shè)備采用脈沖位置調(diào)制編碼技術(shù)（與衛(wèi)星光通信技術(shù)相同），能以極低功耗實(shí)現(xiàn)高效光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸。
團(tuán)隊(duì)先在細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境中測(cè)試了MOTE的性能，隨后將其植入小鼠的桶狀皮層——處理胡須感覺(jué)信息的關(guān)鍵腦區(qū)。在長(zhǎng)達(dá)一年的實(shí)驗(yàn)中，植入物成功記錄了神經(jīng)元的電活動(dòng)峰值以及更廣泛的突觸活動(dòng)模式，而小鼠在此期間始終保持健康活躍。
團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是使設(shè)備足夠微小，以最大程度減少對(duì)腦組織的干擾，同時(shí)能以比成像系統(tǒng)更快的速度捕捉大腦活動(dòng)，且無(wú)需對(duì)神經(jīng)元進(jìn)行基因改造。MOTE的另一大優(yōu)勢(shì)在于，它能在核磁共振成像掃描期間同步采集大腦電信號(hào)，這對(duì)現(xiàn)有大多數(shù)植入設(shè)備而言難以實(shí)現(xiàn)。此外，該技術(shù)未來(lái)還可拓展應(yīng)用于脊髓等其他組織，甚至可與嵌入人造顱骨板的光電器件等創(chuàng)新技術(shù)結(jié)合使用。
本文鏈接：微型神經(jīng)植入物可監(jiān)測(cè)腦活動(dòng)http://www.sq15.cn/show-11-27773-0.html
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