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本報(bào)記者 張偉

北京腦科學(xué)與類腦研究所資深研究員、智冉醫(yī)療創(chuàng)始人方英領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)成功研制出一款兼具高通量信號(hào)采集與生物力學(xué)順應(yīng)性的可拉伸柔性電極，該技術(shù)打破了腦機(jī)接口技術(shù)中傳統(tǒng)柔性電極在應(yīng)對大腦動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)易移位、易脫出的核心瓶頸，為侵入式腦機(jī)接口技術(shù)長期穩(wěn)定性提供了底層解決方案。這項(xiàng)突破性成果于2月5日在國際學(xué)術(shù)期刊《Nature Electronics》發(fā)表。

侵入式腦機(jī)接口技術(shù)被認(rèn)為是高帶寬人機(jī)交互的終極方向。馬斯克創(chuàng)辦的Neuralink公司于2024年初完成首例人體植入后不久，高達(dá)85%的柔性電極絲從該患者的腦組織中脫出，其根源直指侵入式腦機(jī)接口的共性難題——面對大腦的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)，傳統(tǒng)的線性電極無法實(shí)時(shí)順應(yīng)腦組織的變化，因此容易發(fā)生電極移位甚至從腦組織中脫出。

為解決這一困擾行業(yè)的難題，方英團(tuán)隊(duì)提出一種新型的高通量“可拉伸”電極架構(gòu)，其不僅可動(dòng)態(tài)跟隨大腦運(yùn)動(dòng)，且其拉伸所需力度僅為Neuralink線性電極的1/100，這意味著可拉伸柔性電極對腦組織的機(jī)械損傷更低，從根源上避免了傳統(tǒng)線性電極引發(fā)的免疫反應(yīng)和膠質(zhì)斑痕。

以獼猴為試驗(yàn)對象開展的研究結(jié)果表明，可拉伸柔性電極能夠?qū)崿F(xiàn)獼猴大腦中的長期穩(wěn)定記錄；更具突破性的是，在植入256通道該電極后，團(tuán)隊(duì)成功采集到257個(gè)單神經(jīng)元信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)了對大腦運(yùn)動(dòng)意圖的高精度解碼。在植入1024通道的高密度可拉伸電極后，團(tuán)隊(duì)捕獲到大規(guī)模、高質(zhì)量的神經(jīng)元信號(hào)，再度印證了可拉伸柔性電極的優(yōu)異性能。

智冉醫(yī)療團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究成果，精準(zhǔn)呼應(yīng)了國家“十五五”規(guī)劃對未來產(chǎn)業(yè)的前瞻布局，為我國侵入式腦機(jī)接口技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向大規(guī)模臨床應(yīng)用掃清了關(guān)鍵障礙。隨著技術(shù)迭代與臨床落地穩(wěn)步推進(jìn)，我國有望在全球侵入式腦機(jī)接口賽道搶占核心話語權(quán)，以技術(shù)優(yōu)勢引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，讓這項(xiàng)前沿科技賦能全人類發(fā)展。