脑机接口芯片用上玻璃碳电极

脑机接口芯片用上玻璃碳电极

近日出版的《自然·科学报告》杂志刊登了一项脑机接口研究的重要进展：美国科学家将可植入脑芯片中的电极材料薄膜铂用玻璃碳取代，成功让芯片传出的信号更强更清晰，且使用寿命也大大延长。

脊髓是中枢神经系统的重要部分，一旦受伤，患者会失去四肢活动能力，但大脑仍能清晰传递电脉冲信号，四肢也能正常接收，只是信号传到受损脊髓后会被迫中止。从事这项研究的科学家们来自圣地亚哥州立大学、麻省理工学院和华盛顿大学合作组建的感觉运动神经工程中心（CSNE），他们开发的脑机接口能绕过脊髓，将捕捉到的神经电信号传到四肢甚至假肢，恢复肢体活动能力。

目前，脑机接口所用的最高端电极材料是薄膜铂，其面临一大难题：容易被腐蚀，导致电极断裂。这次新研究使用比薄膜铂光滑10倍的玻璃碳作为电极材料，其更耐腐蚀，能延长使用寿命。

CSNE主任山姆·卡塞格勒表示，玻璃碳更具优势还有一个原因，用它能直接识别神经递质信号，这样获得的信号信噪比提高了1倍，因此更清晰也更易理解。实验室研究初步表明，改进后的新脑机接口能同时捕捉大脑皮层神经簇和大脑深处单个神经元的神经信号，将帮助科学家们更好地认识大脑信号的复杂特性。

卡塞格勒小组还有成员正在用老鼠进行实验，希望施加精准电脉冲刺激脊髓再生出新的神经细胞，取代受损组织，而玻璃碳电极制成的新脑机接口，大大提高了他们的研究能力。