神經研究無線芯片可以照亮大腦

研究人員已經開發出一種芯片，該芯片可以無線供電，并且可以通過外科手術植入，以讀取神經信號并利用光和電流刺激大腦。該技術已在大鼠中成功證明，旨在用作研究工具。

“我們的目標是創建一個研究工具，可以用來幫助我們更好地理解大腦不同區域的行為，特別是對各種形式的神經刺激的反應，”該工作論文的相應作者賈耀耀說。以及北卡羅萊納州立大學的電氣和計算機工程助理教授。“該工具將幫助我們回答一些基本問題，從而為解決諸如阿爾茨海默氏癥或帕金森氏癥等神經系統疾病鋪平道路。”

新技術具有兩個功能，使其與現有技術脫穎而出。

首先，它是完全無線的。研究人員可以通過施加電磁場為5×3 mm 2 芯片供電，該芯片具有集成的受電線圈。例如，在測試研究人員對實驗老鼠進行的測試中，電磁場圍繞著每只老鼠的籠子，因此無論老鼠在做什么，該設備都可以完全供電。該芯片還能夠無線發送和接收信息。

第二個特征是該芯片是三峰的，這意味著它可以執行三個任務。

當前這種最新的神經接口芯片可以做兩件事：它們可以通過檢測大腦目標區域中的電學變化來讀取大腦目標區域中的神經信號。并且它們可以通過引入小的刺激大腦電流進入腦組織。

新的芯片可以完成上述兩項工作，但也可以將光照射到大腦組織上，這種功能稱為光學刺激。但是要使光刺激起作用，您必須首先對目標神經元進行基因修飾，以使其對特定波長的光作出反應。

賈說：“使用電刺激時，幾乎無法控制電流的流向。” “但是通過光刺激，您可以更加精確，因為您僅修改了要定位的神經元以使其對光敏感。這是神經科學研究的活躍領域，但該領域缺乏它需要向前發展的電子工具。這就是這項工作的目的。”

換句話說，通過幫助研究人員(從字面上看)向神經組織發光，新芯片將幫助他們(從表面上)照亮大腦的工作原理。