据央视财经,记者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该研究院联合东华大学科研团队,历经5年多协同攻关,成功研发出如头发丝般纤细、柔软可拉伸、可自由驱动的神经纤维电极“神经蠕虫”(NeuroWorm)。这项技术标志着生物电子接口(脑机接口、人机接口)从静态走向动态、从被动记录走向主动智能探测的范式转变。该研究成果北京时间9月17日在国际学术期刊《自然》发表。

图片来源:央视财经
据了解,在脑机接口等神经接口系统中,电极是连接电子设备和生物神经系统的核心界面传感器,是脑机接口中“接口”的核心所在。然而,当前植入式电极均为“静态”的,植入后只能固定位置、局限采集,一定程度上制约了脑机接口的应用和未来发展。
研究团队受蚯蚓在土壤中灵活运动和分段感知能力的启发,通过精巧的电极结构设计和卷曲技术,将制备在超薄柔性聚合物上的二维电极阵列卷曲成一根直径仅约200微米的纤维。这根纤细的神经纤维电极沿轴向集成了多达60个独立的生物电信号采集通道。研究人员在纤维头部嵌入了一个微小的磁控单元,使得植入后的“神经蠕虫”能够在外部磁场的引导下,在脑组织或肌肉上等软组织中主动前行、转向,精准抵达目标区域进行动态监测。
这项技术为解决长期临床植入难题提供了全新的思路。医生未来或许无需再为电极的轻微错位或目标漂移而烦恼,有望通过无创的体外磁控实现体内设备的精准复位。另外,该技术也为未来生物电子设备走向主动化、智能化奠定了基础。
据央视新闻,脑机接口,就是在大脑与外部设备之间建立直接连接的通路。大脑在思维活动时产生脑电波,脑机接口则通过识别脑电波特征直接读取大脑意图,将其转化为计算机指令,实现人与机器或外部环境之间的交互联通,创造让瘫痪者行走、让失语者“说话”、让盲人“复明”等奇迹。
脑机接口技术主要分为非侵入式和侵入式两类,其中,非侵入式脑机接口是在头皮表面使用电极、传感器等设备,获取大脑活动信息。虽然获取信号的质量水平相对较低,但具有易操作、安全性高等特点。此次国家医保局立项指南新增非侵入式脑机接口适配费项目,就是为临床使用此类技术时,需要不断调试设备的服务项目而设。
专家介绍,大脑有800亿到1000亿个神经元,每个神经元又与上万个其他神经元连接,我们对大脑的认知还远远不够。现在最顶尖的电生理技术一次也只能记录1000个神经元,大规模记录和准确解码编码任重道远。另外,侵入式脑机接口对大脑的损伤不容忽视。植入电极需要开颅手术,电极在脑中时间长了有感染风险。为保障患者安全,脑机接口技术应列入医疗技术清单。
每日经济新闻综合央视新闻、央视财经