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研究團(tuán)隊。圖片來源：萊斯大學(xué)

科技日報記者?張夢然

為刺激大腦而設(shè)計的傳統(tǒng)植入式醫(yī)療設(shè)備，對于身體最柔軟、最脆弱的組織來說通常過于堅硬和笨重。為解決這個問題，美國萊斯大學(xué)工程師開發(fā)了微創(chuàng)、超柔韌的納米電極，可作為植入平臺，用于進(jìn)行長期、高分辨率的刺激治療。研究發(fā)表在最新一期《細(xì)胞報告》雜志上。

該微型植入式設(shè)備形成了穩(wěn)定、持久和無縫的組織電極界面，在嚙齒動物中形成的疤痕最小。與來自傳統(tǒng)皮質(zhì)內(nèi)電極的刺激相比，這些設(shè)備傳遞的電脈沖與神經(jīng)元信號模式和振幅更接近。

該設(shè)備的高生物相容性和精確時空刺激控制，可促進(jìn)開發(fā)新的大腦刺激療法，例如用于感覺或運(yùn)動功能受損患者的神經(jīng)假體。

新研究使用成像、行為和組織學(xué)技術(shù)來展示這些組織集成電極如何提高刺激的效果。新電極發(fā)出微小的電脈沖，以非?？煽氐姆绞郊ぐl(fā)神經(jīng)活動，并將引發(fā)神經(jīng)元激活所需的電流減少一個數(shù)量級以上。脈沖的持續(xù)時間只有幾百微秒，幅度只有一到兩微安。

研究人員稱，新電極設(shè)計代表了對用于治療帕金森病、癲癇和強(qiáng)迫癥等疾病的傳統(tǒng)植入式電極的重大改進(jìn)，這些疾病可能導(dǎo)致不良組織反應(yīng)和神經(jīng)活動的意外變化。調(diào)整信號的頻率、持續(xù)時間和強(qiáng)度的能力，可促進(jìn)新型感官假肢設(shè)備的開發(fā)。

總編輯圈點(diǎn)

通過傳統(tǒng)電極進(jìn)行的刺激，可以說強(qiáng)烈且具有破壞性。打個比方，相當(dāng)于用揚(yáng)聲器朝著一屋子人播放刺耳的聲音。但現(xiàn)在新電極的問世，則等于讓每個人都擁有了一個耳機(jī)。它像傳統(tǒng)方法一樣安全、可逆、療效顯著，卻能大幅減少電流，使神經(jīng)元激活更加集中。其不但能改善廣大腦神經(jīng)疾病患者的健康和生活質(zhì)量，以此為基礎(chǔ)，科學(xué)家未來還將轉(zhuǎn)化出更高分辨率的大腦刺激設(shè)備。

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