據(jù)央視財(cái)經(jīng)，記者從中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院獲悉，該研究院聯(lián)合東華大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)，歷經(jīng) 5 年多協(xié)同攻關(guān)，成功研發(fā)出如頭發(fā)絲般纖細(xì)、柔軟可拉伸、可自由驅(qū)動(dòng)的神經(jīng)纖維電極 " 神經(jīng)蠕蟲(chóng) "（NeuroWorm）。這項(xiàng)技術(shù)標(biāo)志著生物電子接口（腦機(jī)接口、人機(jī)接口）從靜態(tài)走向動(dòng)態(tài)、從被動(dòng)記錄走向主動(dòng)智能探測(cè)的范式轉(zhuǎn)變。該研究成果北京時(shí)間 9 月 17 日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。
據(jù)了解，在腦機(jī)接口等神經(jīng)接口系統(tǒng)中，電極是連接電子設(shè)備和生物神經(jīng)系統(tǒng)的核心界面?zhèn)鞲衅鳎?strong>是腦機(jī)接口中 " 接口 " 的核心所在。然而，當(dāng)前植入式電極均為 " 靜態(tài) " 的，植入后只能固定位置、局限采集，一定程度上制約了腦機(jī)接口的應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展。
研究團(tuán)隊(duì)受蚯蚓在土壤中靈活運(yùn)動(dòng)和分段感知能力的啟發(fā)，通過(guò)精巧的電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和卷曲技術(shù)，將制備在超薄柔性聚合物上的二維電極陣列卷曲成一根直徑僅約 200 微米的纖維。這根纖細(xì)的神經(jīng)纖維電極沿軸向集成了多達(dá) 60 個(gè)獨(dú)立的生物電信號(hào)采集通道。研究人員在纖維頭部嵌入了一個(gè)微小的磁控單元，使得植入后的 " 神經(jīng)蠕蟲(chóng) " 能夠在外部磁場(chǎng)的引導(dǎo)下，在腦組織或肌肉上等軟組織中主動(dòng)前行、轉(zhuǎn)向，精準(zhǔn)抵達(dá)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
這項(xiàng)技術(shù)為解決長(zhǎng)期臨床植入難題提供了全新的思路。醫(yī)生未來(lái)或許無(wú)需再為電極的輕微錯(cuò)位或目標(biāo)漂移而煩惱，有望通過(guò)無(wú)創(chuàng)的體外磁控實(shí)現(xiàn)體內(nèi)設(shè)備的精準(zhǔn)復(fù)位。另外，該技術(shù)也為未來(lái)生物電子設(shè)備走向主動(dòng)化、智能化奠定了基礎(chǔ)。
據(jù)央視新聞，腦機(jī)接口，就是在大腦與外部設(shè)備之間建立直接連接的通路。大腦在思維活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生腦電波，腦機(jī)接口則通過(guò)識(shí)別腦電波特征直接讀取大腦意圖，將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)指令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器或外部環(huán)境之間的交互聯(lián)通，創(chuàng)造讓癱瘓者行走、讓失語(yǔ)者 " 說(shuō)話 "、讓盲人 " 復(fù)明 " 等奇跡。
腦機(jī)接口技術(shù)主要分為非侵入式和侵入式兩類(lèi)，其中，非侵入式腦機(jī)接口是在頭皮表面使用電極、傳感器等設(shè)備，獲取大腦活動(dòng)信息。雖然獲取信號(hào)的質(zhì)量水平相對(duì)較低，但具有易操作、安全性高等特點(diǎn)。此次國(guó)家醫(yī)保局立項(xiàng)指南新增非侵入式腦機(jī)接口適配費(fèi)項(xiàng)目，就是為臨床使用此類(lèi)技術(shù)時(shí)，需要不斷調(diào)試設(shè)備的服務(wù)項(xiàng)目而設(shè)。
專家介紹，大腦有 800 億到 1000 億個(gè)神經(jīng)元，每個(gè)神經(jīng)元又與上萬(wàn)個(gè)其他神經(jīng)元連接，我們對(duì)大腦的認(rèn)知還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?，F(xiàn)在最頂尖的電生理技術(shù)一次也只能記錄 1000 個(gè)神經(jīng)元，大規(guī)模記錄和準(zhǔn)確解碼編碼任重道遠(yuǎn)。另外，侵入式腦機(jī)接口對(duì)大腦的損傷不容忽視。植入電極需要開(kāi)顱手術(shù)，電極在腦中時(shí)間長(zhǎng)了有感染風(fēng)險(xiǎn)。為保障患者安全，腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)列入醫(yī)療技術(shù)清單。
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