作者:张梦然 来源:科技日报 发布时间:2024/1/19 10:10:49
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新探针可高清记录深脑活动
分辨率精细到一至两个神经元

 

超薄、灵活且可定制的探针由临床级材料制成。图片来源:加州大学圣迭戈分校

据17日出版的《自然·通讯》杂志报道,美国加州大学圣迭戈分校集成电子和生物界面实验室采用新方法制造出一种传感器,能记录人类以及一系列动物模型中大量单个神经元的活动,分辨率精细到一至两个神经元。

新系统依赖于超薄、灵活和可定制的探针,由临床级材料制成,并配备了可记录微局部大脑信号的传感器。这些探针比当今的临床传感器小得多,彼此非常靠近,从而可在大脑内前所未有深度(可达10厘米)的特定区域进行高分辨率传感。

探针可记录多达128个通道,而目前使用的临床探针只能记录8到16个通道。未来,研究人员开发的创新制造方法可将每个探针的通道数量扩展到数千个,从而可以更高分辨率获取、分析和理解大脑信号。

探针是单片的,这意味着它们的各个组件可相互叠加,形成一个单一的、有凝聚力的单元,且不需要手动连接额外的电线来进行记录。新的记录系统具有高度的可定制性和可扩展性,这要归功于源自半导体和数字显示屏行业的薄膜技术。探针非常紧凑,只有15微米厚,最大限度地减少了探针和大脑之间的材料特性差异。

虽然此次只报告了大脑记录数据,但该系统已被开发用于记录大脑活动和为大脑的精确位置提供电刺激。该团队使用这种可扩展的薄膜制造方法来创建脑机接口,记录大脑活动并向皮层表面提供治疗性电刺激。

团队目前专注于将该技术应用于难治性癫痫患者。他们的目标是使患者能实现无线访问,在医院或家庭环境中自由移动,而无需被任何机器束缚,并能连续监测患者皮质和深部脑结构长达30天。

 
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