Cnbeta 09月18日
“神经蠕虫”:可自由驱动的脑机接口新电极
index_new5.html
../../../zaker_core/zaker_tpl_static/wap/tpl_guoji1.html

 

中国科学院深圳先进技术研究院与东华大学科研团队历时五年,成功研发出一种名为“神经蠕虫”(NeuroWorm)的神经纤维电极。这种电极纤细如发丝,柔软且可拉伸,并能自由驱动。它打破了传统植入式电极“静态”的局限,开创了脑机接口“动态电极”的新范式。受蚯蚓运动启发,“神经蠕虫”将60个独立的生物电信号采集通道集成在直径约200微米的纤维上,并内置磁控单元,可在外部磁场引导下主动运动,精准定位并进行动态监测。该研究成果已发表于《自然》期刊,为脑科学研究、神经调控和脑机接口等领域提供了创新工具。

💡 **创新“动态电极”范式:** 传统脑机接口电极多为“静态”植入,限制了信号采集的灵活性与应用范围。此次研发的“神经蠕虫”电极,创造性地引入了“动态电极”概念,使其能够主动运动并精准定位,突破了传统技术的瓶颈。

🔬 **纤细柔软且功能强大:** “神经蠕虫”直径仅约200微米,如同头发丝般纤细,并具有出色的柔软度和可拉伸性,大大降低了对组织的创伤。其核心结构集成了多达60个独立的生物电信号采集通道,能够精细地捕捉神经活动。

🧲 **磁场引导下的自主运动:** 该电极巧妙地在头部嵌入了微小的磁控单元。借助外部磁场的引导,“神经蠕虫”可以在脑组织或肌肉等软组织中主动前行、转向,实现对目标区域的精准抵达和动态监测,这为神经科学研究和临床应用提供了前所未有的灵活性。

🚀 **多领域应用前景广阔:** “神经蠕虫”的成功研发,不仅为纤维器件的制备提供了新思路,更重要的是,它为脑科学研究、神经调控、脑机接口技术以及未来的人机协同等领域带来了革命性的工具,有望推动相关领域的重大进展。

日前,中国科学院深圳先进技术研究院宣布,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)。

该研究首次提出了脑机接口“动态电极”的新范式,打破了植入式电极的“静态”传统,为脑机接口电极的研究与应用开辟了新方向,研究成果已在国际学术期刊《自然》发表。

据介绍,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。

据了解,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。

“NeuroWorm”的设计、制造策略和演示

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。

放大镜视野下的60通道神经纤维电极

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。

该研究有望为纤维器件的制备提供新思路,也为脑科学研究、神经调控、脑机接口、人机协同等领域提供新的工具。

Fish AI Reader

Fish AI Reader

AI辅助创作,多种专业模板,深度分析,高质量内容生成。从观点提取到深度思考,FishAI为您提供全方位的创作支持。新版本引入自定义参数,让您的创作更加个性化和精准。

FishAI

FishAI

鱼阅,AI 时代的下一个智能信息助手,助你摆脱信息焦虑

联系邮箱 441953276@qq.com

相关标签

神经蠕虫 NeuroWorm 脑机接口 Brain-Computer Interface 动态电极 Dynamic Electrode 神经科学 Neuroscience 柔性电子 Flexible Electronics
相关文章