脊髓损伤可导致严重的残疾。现在,英国剑桥大学研究团队用包裹脊髓的微型柔性电子设备,成功记录了大脑和脊髓间的神经信号。这一设备首次实现360度安全记录信号,提供脊髓活动的完整图像。研究结果发表在新一期《科学进展》杂志上。

  脊髓就像一条高速公路,以神经冲动的形式将信息传入和传出大脑。脊髓受到损伤会造成通讯中断,可能导致严重残疾,包括不可逆转的感觉和运动功能丧失。能够监测进出脊髓的信号对开发脊髓损伤的治疗方法至关重要,并且在手术期间也能更好地监测脊髓状态。

  目前治疗脊髓损伤的大多数方法,都涉及高风险的手术,如用电极刺穿脊髓,以及在大脑中嵌入植入物。此次新开发的设备无需进行脑部手术,会更加安全。

  研究人员从微电子学中汲取灵感,在脊髓周围包裹一层非常薄的高分辨率植入物来获取信息。这是首次实现360度安全记录。以往的360度监测方法都需要刺穿脊髓,增加了脊髓损伤的风险。

  新设备厚度仅为几微米,采用先进的光刻和薄膜沉积技术制成,耗电量极低。这些设备能够拦截并记录沿着脊髓或神经纤维传播的信号。超薄的设备,不会对神经造成损害,且可通过常规外科手术植入。

  在大鼠模型测试中,研究人员已成功使用这种设备刺激肢体运动。在人体模型上的进一步测试也表明,该设备可以应用于人体,恢复患者的神经通讯。


相关文章

三百六十度安全记录神经信号,“环绕式”植入物治疗脊髓损伤试验成功

脊髓损伤可导致严重的残疾。现在,英国剑桥大学研究团队用包裹脊髓的微型柔性电子设备,成功记录了大脑和脊髓间的神经信号。这一设备首次实现360度安全记录信号,提供脊髓活动的完整图像。研究结果发表在新一期《......

三百六十度安全记录神经信号,“环绕式”植入物治疗脊髓损伤试验成功

脊髓损伤可导致严重的残疾。现在,英国剑桥大学研究团队用包裹脊髓的微型柔性电子设备,成功记录了大脑和脊髓间的神经信号。这一设备首次实现360度安全记录信号,提供脊髓活动的完整图像。研究结果发表在新一期《......

脊髓灰质炎疫苗政策“失败”致数千名儿童瘫痪

2016年4月,脊髓灰质炎根除史上发生了一件大事:在两周时间里,155个国家和地区开始使用AlbertSabin的经典口服脊髓灰质炎疫苗(OPV)。该疫苗不再针对3种脊髓灰质炎病毒中的一种提供保护,即......

网络神经外科将成为脑科学转化研究的纽带

百年神经外科发展史可以划分为三个时期,即经典神经外科时期、显微神经外科时期和微创神经外科时期。2012年,中国科学院启动了战略性先导科技专项“脑功能联结图谱计划”,目标是对特定脑功能的神经联结通路和网......

揭示帕金森病中蛋白聚集的秘密:NEMO蛋白的关键作用

神经退行性疾病,如帕金森病或阿尔茨海默病,与大脑中蛋白质聚集的沉积有关。当细胞废物清除系统存在缺陷或超负荷时,这些聚集物会积累。一种主要与免疫系统信号传导过程相关的蛋白质NEMO可以防止帕金森病中发生......

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......

我国学者发展出外场诱导的神经网络力场新方法

记者23日从中国科学技术大学获悉,该校蒋彬教授课题组在发展场诱导的原子神经网络力场研究方面取得重要进展。研究成果日前发表在《自然·通讯》上。原子模拟是人们在微观层面理解复杂化学、生物和材料体系的光谱、......

将领域知识引入神经网络,MIT团队用光谱Transformer研究非靶向代谢组学图谱

代谢组学研究已经确定了介导细胞信号传导、竞争和疾病病理学的小分子,部分原因是大规模社区努力测量数千种代谢物标准品的串联质谱。然而,在临床样品中观察到的大多数光谱不能与已知结构明确匹配。令人惊讶的是,用......

突破国外封锁!我国自主研发的核磁共振仪器开始量产

核磁共振仪器被誉为“尖端医疗设备皇冠上的明珠”,对于心脑血管、神经和肿瘤等多种重大疾病影像诊断有重大意义,但这项技术长期被国外封锁。不久前,我国自主研发的核磁共振仪器研制成功,开始量产。将核磁共振仪器......

川大团队揭示神经元进化缺失的一环,填补神经元空白

1997年,从高中考上北京大学生命科学学院以来,26年间陈强始终在和生命科学打交道。从北大博士毕业之后,他来到哈佛大学医学院做了6年的博士后研究。2013年,陈强回国加入四川大学生物治疗国家重点实验室......