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科普知識

柔性納米電極可提供精準腦刺激

對神經元很溫柔

稿件來源:科技日報 張夢然 責任編輯:ICAC 發布時間:2023-06-02

   為刺激大腦而設計的傳統植入式醫療設備,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,美國萊斯大學工程師開發了微創、超柔韌的納米電極,可作為植入平臺,用于進行長期、高分辨率的刺激治療。研究發表在最新一期《細胞報告》雜志上。

  該微型植入式設備形成了穩定、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。與來自傳統皮質內電極的刺激相比,這些設備傳遞的電脈沖與神經元信號模式和振幅更接近。

  該設備的高生物相容性和精確時空刺激控制,可促進開發新的大腦刺激療法,例如用于感覺或運動功能受損患者的神經假體。

  新研究使用成像、行為和組織學技術來展示這些組織集成電極如何提高刺激的效果。新電極發出微小的電脈沖,以非常可控的方式激發神經活動,并將引發神經元激活所需的電流減少一個數量級以上。脈沖的持續時間只有幾百微秒,幅度只有一到兩微安。

  研究人員稱,新電極設計代表了對用于治療帕金森病、癲癇和強迫癥等疾病的傳統植入式電極的重大改進,這些疾病可能導致不良組織反應和神經活動的意外變化。調整信號的頻率、持續時間和強度的能力,可促進新型感官假肢設備的開發。

  
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