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研究團隊。圖片來源：萊斯大學
科技日報記者?張夢然
為刺激大腦而設計的傳統(tǒng)植入式醫(yī)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(fā)了微創(chuàng)、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(fā)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(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(fā)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(fā)出微小的電脈沖，以非常可控的方式激發(fā)神經活動，并將引發(fā)神經元激活所需的電流減少一個數量級以上。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(tǒng)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(xù)時間和強度的能力，可促進新型感官假肢設備的開發(fā)。
總編輯圈點
通過傳統(tǒng)電極進行的刺激，可以說強烈且具有破壞性。打個比方，相當于用揚聲器朝著一屋子人播放刺耳的聲音。但現在新電極的問世，則等于讓每個人都擁有了一個耳機。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，使神經元激活更加集中。其不但能改善廣大腦神經疾病患者的健康和生活質量，以此為基礎，科學家未來還將轉化出更高分辨率的大腦刺激設備。
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