玉米大学研发微小脑芯片，实现无线传输脑信号

快速阅读: 康奈尔大学研发出比盐粒还小的神经植入物，可在小鼠大脑中无线传输信号长达一年，标志着神经科学研究的重大突破，未来有望用于控制假肢和监测神经系统疾病。

不断发展的研究正在将科幻逐步变为现实。神经植入物——能够读取或刺激大脑活动的微型设备——已经进入人体试验阶段，展示了技术与神经科学交汇时的可能性。尽管初步结果显示这一概念可行，但现在竞赛的重点是使这些系统变得更小、更安全、更可靠。

开发者和慈善家们有着雄心勃勃的目标：从仅凭思维控制计算机和假肢到恢复瘫痪后的运动功能，以及实时监测神经系统疾病。

现在，康奈尔大学的研究人员取得了重大进展。他们开发了一种比盐粒还小的神经植入物，可以无线传输来自大脑内部的信号。他们的研究成果发表在《自然电子学》上，显示这种微型植入物在健康小鼠体内持续超过一年时间，发出了清晰且不间断的数据。

这是迄今为止设计出的最小的功能性神经植入物，证明了先进技术可以被缩小到曾经认为不可能的程度。以细胞尺度测量大脑活动，同时尽量减少侵入性，可能为生物体如何生长、适应及随时间衰退打开全新的视角。

该系统依赖光能进行能量供应和通信。正如新闻稿所述，由铝镓砷半导体二极管捕捉入射光来供电，然后通过红外光发送数据。低噪声放大器和光学编码器，类似于日常微芯片中的半导体技术，负责信号处理。

研究人员首先在细胞培养中测试了这种植入物，随后将其植入小鼠的大脑桶状皮层——负责处理触须传来的感官输入的区域。整整一年的时间里，这种微型植入物跟踪了从单个神经元放电到更广泛的大脑活动波的变化，而小鼠保持健康并表现正常。

“据我们所知，这是目前最小的能够测量大脑电活动并通过无线方式报告的神经植入物，”康奈尔大学教授阿洛沙·莫尔纳尔在新闻声明中说。“通过使用脉冲位置调制编码——与卫星光学通信中使用的相同编码——我们可以用非常少的能量进行通信，但仍能成功地通过光学手段获取数据。”

莫尔纳尔和他的团队相信，MOTE的材料组成有朝一日可能允许它在MRI扫描期间收集大脑数据，这是一些当前的植入物无法实现的。

除了神经科学领域，类似的设计还可以用于研究其他组织，比如脊髓，甚至可以嵌入人工颅骨板中，创建长期、完全集成的神经接口。

更多信息：

– 科学家如何构建更好的脑芯片

– 文章来源

我们的作者使用同行评审的研究和高质量的资料撰写文章，编辑会审查其科学准确性和编辑标准。以下是本文引用的资料来源：

– 本文章引用了近期发表在《自然电子学》上的研究：

一种用于清醒小鼠慢性神经记录的亚纳米升无束缚光电微系统

(以上内容均由Ai生成)