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中科院等团队研发“神经蠕虫”电极,开启脑机接口“动态”新时代

   时间:2025-09-21 14:06:51 来源:小AI编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

中国科学院深圳先进技术研究院联合东华大学科研团队,在脑机接口领域取得突破性进展——成功研制出直径仅196微米、具备自主运动能力的神经纤维电极"神经蠕虫"(NeuroWorm)。这项发表于《自然》杂志的研究,首次提出"动态电极"概念,颠覆了传统植入式电极的静态模式,为脑机接口技术开辟了全新路径。

图为显微镜下60通道神经纤维电极结构(科研团队供图)

传统植入式电极存在显著局限:植入后位置固定,信号采集范围受限,且长期使用易引发组织损伤。针对这些痛点,研究团队耗时五年开发出这款超细柔性电极。其主体采用特殊高分子材料,在保持头发丝般纤细(196微米)的同时,内部集成60个独立信号通道,可同时记录多维度神经活动。

该装置的核心创新在于动态调控能力。通过磁控导航系统与实时影像追踪的协同工作,电极能在生物体内自主改变运动轨迹。实验显示,在兔子脑组织中,电极可精准调整行进方向,持续获取稳定的高质量生物电信号。这种"主动探索"模式相比传统静态电极,信号采集效率提升3倍以上。

在动物实验阶段,研究团队验证了电极的长期稳定性。采用微创植入技术后,电极在大鼠腿部肌肉中持续工作43周未出现性能衰减。更引人注目的是其空间适应性:通过外部磁场控制,电极每日可自动迁移至不同监测位点,实现多点动态监测,这在神经疾病诊疗和脑科学研究中具有重要应用价值。

这项突破不仅解决了传统电极的机械损伤问题,更通过动态交互机制显著提升了信号采集的时空分辨率。研究团队表示,后续将优化电极的生物相容性,并探索其在癫痫预警、运动功能修复等领域的临床转化可能。

 
 
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