據(jù)發(fā)表在最新一期《科學》雜志上的一項研究，一種通過血管輸送的超小型、超柔韌的電子神經(jīng)植入物可記錄大鼠大腦深處的單個神經(jīng)元活動。這項技術(shù)可作為與大腦深部區(qū)域的長期、微創(chuàng)生物電子接口。

微血管內(nèi)（MEV）探針選擇性地植入彎曲血管分支，用于跨血管壁進行神經(jīng)記錄。MEV探針（黃色）被設計成彎曲進入分支血管，通過預裝微導管（青色）的鹽水流選擇性地將其注射到分支血管中。

圖片來源：張安琪/斯坦福大學

腦機接口（BMI）可實現(xiàn)大腦與外部電子系統(tǒng)之間的直接電氣通信。BMI讓大腦能直接控制假肢等裝置或調(diào)節(jié)神經(jīng)、肌肉功能，這可幫助癱瘓的人或神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者恢復肢體功能。

然而，大多數(shù)傳統(tǒng)的BMI僅限于測量大腦表面的神經(jīng)活動。記錄大腦深部區(qū)域的單個神經(jīng)元活動通常需要進行侵入性顱內(nèi)手術(shù)來植入探針，這可能會導致感染、炎癥和腦組織損傷。

將生物探針植入大腦深部區(qū)域的另一種方法是通過大腦的血管網(wǎng)絡。美國斯坦福大學研究團隊展示了超靈活的微血管內(nèi)（MEV）探針，就可通過血管精確地輸送到大腦深部區(qū)域。這種超小型、柔韌的網(wǎng)狀電子記錄裝置，可裝載到靈活的微導管上并植入到內(nèi)腦的亞百微米級血管中。一旦到達目標位置，該設備會像支架一樣展開，記錄血管壁上的神經(jīng)元信號，而不會損壞大腦或其脈管系統(tǒng)。

為了評估MEV探針的體內(nèi)潛力，研究人員將注射探針植入大鼠大腦的脈管系統(tǒng)，其展示出測量皮層和嗅球局部場電位和單神經(jīng)元活動的能力。研究表明，植入裝置具有長期穩(wěn)定性，不會對腦血流或大鼠行為造成實質(zhì)性改變，且只引起最小的免疫反應。

研究人員指出，此類設備的未來迭代可通過記錄和解碼患者的神經(jīng)活動，提供適當?shù)恼{(diào)節(jié)刺激，為患者量身定制治療方法。

來源：科技日報