22 9 月, 2025

中国脑机接口技术取得突破:动态电极“神经蠕虫”问世

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记者近日从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院多个科研团队联合东华大学团队,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)。这一创新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的方向。相关研究成果已发表在《自然》杂志上。

当前,植入式电极普遍为“静态”,植入后只能“固定位置、局限采集”,这限制了脑机接口的应用和发展。科研团队经过五年的攻关,开发出直径仅196微米、柔软可拉伸且能容纳60个独立信号通道的神经纤维电极。

“神经蠕虫”技术的突破

为了让神经纤维电极“动起来”,科研团队结合高精度磁控系统和即时影像追踪技术,使其能够在兔子大脑内自主调控前进方向,并能稳定记录高质量的生物电信号。这一技术的突破不仅在于电极的可移动性,更在于其在记录信号时的稳定性和高分辨率。

利用微创植入技术,科研团队成功实现了神经纤维电极在大鼠腿部肌肉内稳定工作超过43周。在外部磁场的操控下,神经纤维电极不仅能在肌肉表面实现游走,而且还可在植入后的一周内,每天变换位置进行监测。

背景与意义

脑机接口技术近年来成为全球研究的热点领域,其核心在于如何更有效地获取和解读大脑信号。传统的静态电极由于其固定性和侵入性,常常导致信号采集的局限性和患者的不适感。

“神经蠕虫”电极的出现,为脑机接口的研究提供了新的思路。通过动态调节电极的位置,不仅可以提高信号采集的精度,还能减少对周围神经组织的损伤。这一技术的突破,或将推动脑机接口技术在医疗康复、脑疾病治疗等领域的应用。

专家观点与未来展望

据一位不愿具名的神经科学专家表示,“神经蠕虫”的研发成功,标志着脑机接口技术进入了一个新的阶段。“这种动态电极技术可能会彻底改变我们与大脑互动的方式。”他指出,未来的研究将集中在如何进一步提高电极的灵活性和耐用性。

与此同时,随着技术的进步,脑机接口的伦理和隐私问题也将成为关注的焦点。如何在技术应用中保护用户的隐私,将是未来需要解决的重要课题。

总的来说,“神经蠕虫”电极的成功研发,代表着中国在脑机接口技术领域的又一重要突破。未来,随着技术的不断完善和应用的拓展,这一创新或将为人类与机器的深度融合提供更多可能性。

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