據(jù)國外媒體報(bào)道，美國的一個(gè)研究人員團(tuán)隊(duì)利用玻璃碳而非常用的鉑打造出信噪比提升兩倍、光滑度提升10倍的電極。這種電極很適合用于腦機(jī)接口，可能能夠用于幫助遭受神經(jīng)退行性疾病的病人和假肢使用者。
腦機(jī)接口（BCI）正變得越來越先進(jìn)，這主要得益于提高我們對大腦運(yùn)作方式的理解的研究。腦機(jī)接口讓人類的想法能夠轉(zhuǎn)化成機(jī)器指令。這給那些遭受神經(jīng)退行性疾病的病患和需要使用假肢的人帶來了希望。
盡管腦機(jī)接口如今相當(dāng)先進(jìn)，但它們?nèi)匀恢饕揽恐糜诖竽X表面的可植入芯片和電極來從名為神經(jīng)遞質(zhì)的大腦化學(xué)物質(zhì)來接收和傳輸信號(hào)。現(xiàn)在的一流電極用薄膜鉑制成，時(shí)間一長很容易出現(xiàn)腐蝕。感覺運(yùn)動(dòng)神經(jīng)工程中心（CSNE）——圣地亞哥州立大學(xué)、華盛頓大學(xué)和麻省理工學(xué)院聯(lián)手成立的組織——正致力于研究大幅改進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)。他們的研究成果刊登在Nature旗下期刊《科學(xué)報(bào)告》上。
由CSNE副主任薩姆·卡塞格內(nèi)（Sam Kassegne）領(lǐng)頭的研究人員用一種名為“玻璃碳”的碳開發(fā)出了電極，而不是使用鉑?？ㄈ駜?nèi)向圣地亞哥州立大學(xué)表示，“玻璃碳在直接從神經(jīng)遞質(zhì)讀取信號(hào)上的效果要好很多。你可以將信噪比提升兩倍之多。信號(hào)會(huì)清晰得多，更容易解讀?！贝送?，由于玻璃碳比顆粒狀的薄膜鉑光滑10倍，電刺激腐蝕它的速度要更加緩慢。這種材料的耐受性也好于鉑以及其它任何用于電極的材料。
研究人員認(rèn)為，玻璃碳遠(yuǎn)不止是能夠改進(jìn)大腦信號(hào)傳輸。他們還使用玻璃碳制成的、經(jīng)過改進(jìn)的腦機(jī)接口，來同時(shí)在大腦皮質(zhì)表層旁邊和從大腦內(nèi)部記錄神經(jīng)信號(hào)?！叭绻銖拇竽X更深的位置記錄，你就能夠從單一的神經(jīng)元記錄?！毖芯咳藛T艾麗莎·卡斯塔格諾拉（Elisa Castagnola）解釋道，“在大腦表面上，你可以從神經(jīng)元群記錄信號(hào)。這可讓你更好地理解復(fù)雜的大腦信號(hào)傳送機(jī)制。”
另一個(gè)潛在的應(yīng)用甚至更有前景。卡塞格內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生Mieko Hirabayashi正在探索利用玻璃碳技術(shù)使得脊髓神經(jīng)細(xì)胞生長，從而替代受損的組織的可能性。Mieko Hirabayashi正對老鼠進(jìn)行試驗(yàn)，看看這種神經(jīng)生長能否通過精準(zhǔn)的電刺激來激發(fā)。如果新型的玻璃碳電極沒有出現(xiàn)，Mieko Hirabayashi就無法從神經(jīng)遞質(zhì)刺激和解讀電信號(hào)，甚至無法輕松檢測出神經(jīng)遞質(zhì)。
隨著現(xiàn)有的腦機(jī)接口技術(shù)不斷取得成果，不難想象未來人類和機(jī)器可能能夠真正實(shí)現(xiàn)融合。像CSNE的研究這樣的進(jìn)展正拉近我們與這樣的未來的距離。
廣告聲明：文內(nèi)含有的對外跳轉(zhuǎn)鏈接（包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式），用于傳遞更多信息，節(jié)省甄選時(shí)間，結(jié)果僅供參考，IT之家所有文章均包含本聲明。