人有一(yī)个复杂(zá)的系统,大脑是总指挥,四肢是执行者,大脑指(zhǐ)挥(huī)其他躯体(tǐ)行(háng)动,做一(yī)系列动作。
而大脑也是我们最脆弱(ruò)的器官之一(yī),就像豆腐(fǔ)一样(yàng)软。另一方面(miàn),大脑(nǎo)植入物通常是由金(jīn)属和其他刚性材料制成的,久(jiǔ)而久之会导致(zhì)炎症(zhèng)和留下(xià)疤痕。
麻省理工学院的工程师正在研(yán)发一种柔软、灵活的神经(jīng)植入(rù)物,这种(zhǒng)植(zhí)入物可以轻柔地(dì)顺应大脑(nǎo)的轮廓(kuò),并在较长时间内监测大脑活动,而不(bú)会损害周围的组织。这(zhè)种可弯曲的电子设(shè)备可以替代现有的金属(shǔ)电(diàn)极,用于(yú)监测大脑活(huó)动,也可以用于刺激(jī)神经(jīng)区域的大(dà)脑植入物,以(yǐ)缓解癫痫、帕金森(sēn)病和严重抑郁症的症状。
机械工程和土(tǔ)木与环境工程教授赵宣和(hé)(音译)领导的研(yán)究小组,开发出一种3d打印神经探头的方(fāng)法。
这(zhè)种设备是由一种导电(diàn)的(de)聚合物或软塑料制成的。研究小组将这种类似(sì)液(yè)体的导电聚合物溶液(yè)转(zhuǎn)变(biàn)成(chéng)一种更(gèng)像粘(zhān)性牙膏的(de)物质(zhì),然后将这种物(wù)质注入传统的3d打印机中,制造出(chū)稳定的导电图案。
研究小(xiǎo)组打印了一些软(ruǎn)电子设备,其中(zhōng)包括一(yī)个小(xiǎo)的橡胶电极,他们将其植(zhí)入老鼠的大脑。当老鼠在一(yī)个受控的(de)环境(jìng)中自由(yóu)移动时,神(shén)经探头能(néng)够从单个神经元捕捉到活动。监(jiān)测这(zhè)种活动可以(yǐ)为科学家(jiā)提供大脑活动的高分辨(biàn)率图(tú)像,并有助于为各种神经(jīng)障碍量身定做治(zhì)疗方(fāng)法和长期的(de)大脑(nǎo)植入物。
“我们希望(wàng)通过展示这(zhè)个概(gài)念证明,人们(men)可以快速地使用(yòng)这项技术来制造不同的设备,”研究小(xiǎo)组的Hyunwoo Yuk说。“他们可以改变设(shè)计,运(yùn)行打(dǎ)印代码(mǎ),并在30分钟内生成(chéng)一个新的设计。希(xī)望这(zhè)将简化神经接口的开(kāi)发,令神经接口完全由软材料制(zhì)成。”
该团队在(zài)《自然通讯(xùn)》杂志上发表了他(tā)们的研究结果。