9月18日消息，日前，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院宣布，研究院聯(lián)合東華大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)，歷經(jīng)5年多協(xié)同攻關(guān)，成功研發(fā)出如頭發(fā)絲般纖細(xì)、柔軟可拉伸、可自由驅(qū)動(dòng)的神經(jīng)纖維電極“神經(jīng)蠕蟲”（NeuroWorm）。

該研究首次提出了腦機(jī)接口“動(dòng)態(tài)電極”的新范式，打破了植入式電極的“靜態(tài)”傳統(tǒng)，為腦機(jī)接口電極的研究與應(yīng)用開辟了新方向，研究成果已在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

據(jù)介紹，在腦機(jī)接口等神經(jīng)接口系統(tǒng)中，電極是連接電子設(shè)備和生物神經(jīng)系統(tǒng)的核心界面?zhèn)鞲衅?，是腦機(jī)接口中“接口”的核心所在。

然而，當(dāng)前植入式電極均為“靜態(tài)”的，植入后只能固定位置、局限采集，一定程度上制約了腦機(jī)接口的應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展。

據(jù)了解，研究團(tuán)隊(duì)受蚯蚓在土壤中靈活運(yùn)動(dòng)和分段感知能力的啟發(fā)，通過精巧的電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和卷曲技術(shù)，將制備在超薄柔性聚合物上的二維電極陣列卷曲成一根直徑僅約200微米的纖維。

“NeuroWorm”的設(shè)計(jì)、制造策略和演示

這根纖細(xì)的神經(jīng)纖維電極沿軸向集成了多達(dá)60個(gè)獨(dú)立的生物電信號(hào)采集通道。

放大鏡視野下的60通道神經(jīng)纖維電極

研究人員在纖維頭部嵌入了一個(gè)微小的磁控單元，使得植入后的“神經(jīng)蠕蟲”能夠在外部磁場(chǎng)的引導(dǎo)下，在腦組織或肌肉上等軟組織中主動(dòng)前行、轉(zhuǎn)向，精準(zhǔn)抵達(dá)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

該研究有望為纖維器件的制備提供新思路，也為腦科學(xué)研究、神經(jīng)調(diào)控、腦機(jī)接口、人機(jī)協(xié)同等領(lǐng)域提供新的工具。