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科技日?qǐng)?bào)記者?張夢(mèng)然
為刺激大腦而設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)植入式醫(yī)療設(shè)備，對(duì)于身體最柔軟、最脆弱的組織來(lái)說(shuō)通常過(guò)于堅(jiān)硬和笨重。為解決這個(gè)問(wèn)題，美國(guó)萊斯大學(xué)工程師開(kāi)發(fā)了微創(chuàng)、超柔韌的納米電極，可作為植入平臺(tái)，用于進(jìn)行長(zhǎng)期、高分辨率的刺激治療。研究發(fā)表在最新一期《細(xì)胞報(bào)告》雜志上。
研究團(tuán)隊(duì)。圖片來(lái)源：萊斯大學(xué)
該微型植入式設(shè)備形成了穩(wěn)定、持久和無(wú)縫的組織電極界面，在嚙齒動(dòng)物中形成的疤痕最小。與來(lái)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(hào)模式和振幅更接近。
該設(shè)備的高生物相容性和精確時(shí)空刺激控制，可促進(jìn)開(kāi)發(fā)新的大腦刺激療法，例如用于感覺(jué)或運(yùn)動(dòng)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(lái)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(dòng)，并將引發(fā)神經(jīng)元激活所需的電流減少一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。脈沖的持續(xù)時(shí)間只有幾百微秒，幅度只有一到兩微安。
研究人員稱(chēng)，新電極設(shè)計(jì)代表了對(duì)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(dòng)的意外變化。調(diào)整信號(hào)的頻率、持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度的能力，可促進(jìn)新型感官假肢設(shè)備的開(kāi)發(fā)。
總編輯圈點(diǎn)
通過(guò)傳統(tǒng)電極進(jìn)行的刺激，可以說(shuō)強(qiáng)烈且具有破壞性。打個(gè)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(wèn)世，則等于讓每個(gè)人都擁有了一個(gè)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(lái)還將轉(zhuǎn)化出更高分辨率的大腦刺激設(shè)備。
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