北京脑科学与类脑研究所资深研究员、智冉医疗创始人方英领衔的科研团队成功研制出一款兼具高通量信号采集与生物力学顺应性的可拉伸柔性电极,该技术打破了脑机接口技术中传统柔性电极在应对大脑动态运动时易移位、易脱出的核心瓶颈,为侵入式脑机接口技术长期稳定性提供了底层解决方案。这项突破性成果于2月5日在国际学术期刊《Nature Electronics》发表。
(图:高通量可拉伸柔性电极示意图)
侵入式脑机接口技术被认为是高带宽人机交互的终极方向。马斯克创办的Neuralink公司于2024年初完成首例人体植入后不久,高达85%的柔性电极丝从该患者的脑组织中脱出,其根源直指侵入式脑机接口的共性难题——面对大脑的动态运动,传统的线性电极无法实时地顺应脑组织的变化,因此容易发生电极移位甚至从脑组织中脱出。
为解决这一困扰行业的难题,方英团队提出一种新型的高通量“可拉伸”电极架构,其不仅可动态跟随大脑运动,且其拉伸所需力度仅为Neuralink线性电极的1/100,这意味着可拉伸柔性电极对脑组织的机械损伤更低,从根源上避免了传统线性电极引发的免疫反应和胶质斑痕。
以猕猴为试验对象开展的研究结果表明,可拉伸柔性电极能够实现猕猴大脑中的长期稳定记录;更具突破性的是,在植入256通道该电极后,团队成功采集到257个单神经元信号,并实现了对大脑运动意图的高精度解码。在植入1024通道的高密度可拉伸电极后,团队捕获到大规模、高质量的神经元信号,再度印证了可拉伸柔性电极的优异性能。
智冉医疗团队的这项研究成果,精准呼应了国家“十五五”规划对未来产业的前瞻布局,为我国侵入式脑机接口技术从实验室走向大规模临床应用扫清了关键障碍。随着技术迭代与临床落地稳步推进,我国有望在全球侵入式脑机接口赛道抢占核心话语权,以技术优势引领行业发展,让这项前沿科技赋能全人类发展。