生物电子学
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构建未来无缆脑机接口的重要一步 无线设备用光“与大脑对话”
Ke Ji Ri Bao· 2025-12-10 00:19
在实验过程中,团队利用微小、精确计时的光脉冲刺激了小鼠大脑深处经过基因改造的特定神经元群, 这些小鼠很快学会了将特定的光脉冲模式解读为有意义的线索,即使在没有视觉、听觉或触觉等外部感 觉输入的情况下,它们也能利用这些人工信号作出决策,并准确完成寻找奖励等行为的任务。 这一微型设备柔软且具有弹性,能够植入头皮下方,紧贴头骨表面,通过骨骼发送精确控制的光模式, 从而绕过人体自然的感觉通路,直接激活大脑皮层中的特定神经元群。 这项技术建立在此前该团队研发的首款无线、无电池、完全可植入光遗传学设备的基础上,但实现了关 键性升级。新设备配备了由64个微型LED组成的阵列,每个LED仅有发丝般粗细,能够通过无线编程控 制,向大脑发送复杂的光序列。 这种多区域、可编程的设计模拟了自然感觉中分布式的大脑活动模式,使传递的信息不再是简单开关信 号,而是类似于自然感觉体验中那种分布式的皮层网络活动。 美国西北大学团队在神经生物学与生物电子学交叉领域取得重大突破,开发出一种用光"与大脑对话"无 线设备。这种利用光直接向大脑传递信息的技术,被视为构建未来无缆脑机接口的重要一步。相关论文 8日发表在《自然·神经科学》期刊。 西北大学生 ...
Nature:受蚯蚓启发,我国学者开发出新一代脑机接口功能电极——神经蠕虫
生物世界· 2025-09-21 02:05
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 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,当前植入式电极均是" 静态 "的,植入后只能"固定位置、局限采集",还在免疫反应中"被动挨打"乃至传导失效,这严重制约了脑机接口的应用和未来发 展。 2025 年 9 月 17 日, 中国科学院深圳先进技术研究院 刘志远 研究员、 徐天添 研究员、 韩飞 副研究员和东华大学 严威 教授合作,在国际顶尖学术期刊 Na ture 上发表了题为:: A movable long-term implantable soft microfibre for dynamic bioelectronics 的研究论文。 研究团队受到 蚯蚓 在土壤中灵活运动和分段感知能力的启发,成功开发出了一种 柔性、可驱动、可长期植入的纤维电极—— 神经蠕虫 ( NeuroWorm ) ,标 志着生物电子接口 (脑机接口、人机接口) 从静态走向动态、从被动记录走向主动智能探测的范式转变。 为实现具有分布式传感能力的柔性动态电极,从自然界汲取灵感是一个前景广阔的方向。自然界中, ...