中科院植入式腦機接口大突破：自動變形 貼附于大腦核心

11月4日消息，中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究團隊近日在《自然-通訊》發(fā)表重大成果，成功開發(fā)出蠶絲蛋白賦能的微創(chuàng)植入式柔性神經(jīng)界面。

其“自動變形貼附大腦核心”的特性，一舉攻克深腦區(qū)監(jiān)測的技術(shù)瓶頸，為帕金森病、阿爾茨海默病等神經(jīng)疾病的診療開辟新路徑。

此前，深腦監(jiān)測面臨“微創(chuàng)與精準”的兩難：穿刺式電極雖能抵達深部核團，卻易損傷腦組織且難以長期穩(wěn)定監(jiān)測；柔性平面電極雖貼附性好，卻無法微創(chuàng)植入大腦“內(nèi)表面”。

中科院團隊的創(chuàng)新方案完美破解這一矛盾——將形狀記憶絲蛋白支架與可變形微電極陣列結(jié)合，器件可微型化裝入臨床常用微創(chuàng)手術(shù)導(dǎo)管，實現(xiàn)微創(chuàng)遞送。

進入大腦側(cè)腦室后，絲蛋白支架在腦脊液環(huán)境中觸發(fā)形狀記憶功能，自動展開并精準貼附于尾狀核頭、腦室壁等深腦核心區(qū)域，如同為大腦“定制貼膜”。

電極走線層的共面金屬屏蔽設(shè)計，能有效抑制工頻噪聲，確保信號采集的高信噪比，解決了動態(tài)腦脊液環(huán)境下的監(jiān)測難題。

在“帕金森綿羊”模型的驗證中，該神經(jīng)界面展現(xiàn)出卓越性能：不僅穩(wěn)定捕捉到帕金森病特征性β振蕩信號，還能精準記錄左旋多巴藥物干預(yù)后的神經(jīng)響應(yīng)變化。

更關(guān)鍵的是，其在長達四周的慢性監(jiān)測中，始終保持良好電學(xué)性能與組織相容性，為長期臨床應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

這一突破填補了深腦區(qū)微創(chuàng)廣覆蓋監(jiān)測的技術(shù)空白，為深腦核團相關(guān)神經(jīng)疾病的解析提供了一種全新的技術(shù)手段。