发布时间:2023-07-24 14:38 原文链接: 一种电子神经植入物可记录神经元活动

  据发表在最新一期《科学》杂志上的一项研究,一种通过血管输送的超小型、超柔韧的电子神经植入物可记录大鼠大脑深处的单个神经元活动。这项技术可作为与大脑深部区域的长期、微创生物电子接口。

  脑机接口(BMI)可实现大脑与外部电子系统之间的直接电气通信。BMI让大脑能直接控制假肢等装置或调节神经、肌肉功能,这可帮助瘫痪的人或神经系统疾病患者恢复肢体功能。

  然而,大多数传统的BMI仅限于测量大脑表面的神经活动。记录大脑深部区域的单个神经元活动通常需要进行侵入性颅内手术来植入探针,这可能会导致感染、炎症和脑组织损伤。

  将生物探针植入大脑深部区域的另一种方法是通过大脑的血管网络。美国斯坦福大学研究团队展示了超灵活的微血管内(MEV)探针,就可通过血管精确地输送到大脑深部区域。这种超小型、柔韧的网状电子记录装置,可装载到灵活的微导管上并植入到内脑的亚百微米级血管中。一旦到达目标位置,该设备会像支架一样展开,记录血管壁上的神经元信号,而不会损坏大脑或其脉管系统。

  为了评估MEV探针的体内潜力,研究人员将注射探针植入大鼠大脑的脉管系统,其展示出测量皮层和嗅球局部场电位和单神经元活动的能力。研究表明,植入装置具有长期稳定性,不会对脑血流或大鼠行为造成实质性改变,且只引起最小的免疫反应。

  研究人员指出,此类设备的未来迭代可通过记录和解码患者的神经活动,提供适当的调节刺激,为患者量身定制治疗方法。

相关文章

西湖大学:揭示神经元调控大脑血流新路径

该校生命科学学院特聘研究员贾洁敏团队的相关研究,揭示了神经元调控大脑血流新路径。他们发现了一座架在神经元与血管之间的“新桥梁”——类突触(NsMJ)。通过类突触,谷氨酸能神经元可直接作用于动脉血管平滑......

大脑里有位GPS“指挥官”

无论是太阳的东升西落,还是城市的东西南北,人们在日常生活中,寻找方向、定位目标或是记忆场景,都需要用大脑对空间信息进行处理和记忆。那么,这个过程是如何在大脑中发生的?中国科学院深圳先进技术研究院(以下......

新研究揭示自我中心编码的细胞和亚细胞机制

确定空间信息的表征机制是探讨空间信息处理的核心任务之一,为学习记忆中空间场景处理原则提供了重要启发。12月14日,中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所研究员王成团队,联合南方科技大学生命科......

我国学者在神经元糖代谢特征与机制研究方面取得进展

在国家自然科学基金项目(批准号:81991523、82073823)等资助下,南京中医药大学胡刚教授团队在神经元糖代谢特征与机制研究方面取得进展。研究成果以“神经元胞体主要进行有氧糖酵解代谢以防止氧化......

做“白日梦”时大脑在干什么

当人静静地坐着,突然之间,大脑“出神”,仿佛转向了完全不同的世界,可能是最近的经历,也可能是过往的记忆。事实上,可能只是做了个白日梦。那么,在做白日梦时,大脑中发生了什么?这是神经科学家们很难回答的问......

在血管中逆流而上的小小机器人

中国科学院深圳先进技术研究院研究员尚万峰课题组与香港科技大学智能制造中心的研究人员合作,针对血管等流体环境下微型医疗机器人逆流游动难、控制力不足等挑战,提出了无束缚微型机器人独特软膜胶囊结构及其挂壁旋......

神经元损伤修复搭“桥”的微型生物机器人

由患者自身细胞构建的“分子医生”能够筛查癌症、修复受损组织、清除血管斑块,是研究人员对未来医学的构想。而美国塔夫茨大学发育生物学家MichaelLevin致力将这种构想变为现实。4年前,Levin和同......

半导体所在仿生覆盖式神经元模型及学习方法研究中获进展

人工神经网络是模拟人脑神经活动的重要模式识别工具,备受关注。近年来,深度神经网络(DeepNeuralNetworks,DNN)的改进与优化工作集中于网络结构和损失函数的设计,而神经元模型的发展有限。......

Nature:科学家成功揭示神经递质转运蛋白的精细化结构

神经元能通过一种称之为神经递质的化学信号来彼此交流沟通,近日,一篇发表在国际杂志Nature上题为“Mechanismsofneurotransmittertransportanddruginhibi......

连接数千个人工神经元,自适应神经连接光子处理器问世

德国明斯特大学、英国埃克塞特大学和牛津大学联合团队现已开发出一种所谓的基于事件的架构,该架构使用光子处理器,通过光来传输和处理数据。与大脑类似,这使得神经网络内的连接不断适应成为可能。这种可变的连接是......