大脑电极植入技术的突破

近9年来，隆德大学的研究人员一直致力于开发可植入电极，这种电极可以在不造成脑组织损伤的情况下，长时间捕捉大脑中单个神经元的信号。他们现在离实现这一目标又近了一大步，研究结果发表在科学杂志上神经科学前沿．

这项技术将使了解健康和患病个体的大脑功能成为可能。

“有几个因素必须齐头并进，我们才能从大脑中记录神经元信号，并得出决定性的结果。首先，电极必须是生物友好型的，也就是说，我们必须确信它不会对脑组织造成任何重大损伤。其次，电极必须在与脑组织的关系中具有灵活性。请记住，大脑漂浮在头骨内的液体中，当我们呼吸或转头时，大脑会四处移动。

我们现在开发的电极和植入技术具有这些特性，这是独一无二的，”Jens Schouenborg教授说，他和Lina Pettersson博士一起领导了这个项目。

隆德大学的研究人员定制的电极，他们称之为3-D电极，其独特之处在于它们在所有三个维度上都非常柔软和灵活，在某种程度上，可以长时间稳定地记录神经元的记录。

电极很软，碰到水面就会偏转。为了植入这样的电极，研究人员开发了一种技术，将电极封装在坚硬但可溶解的明胶材料中，这种材料对大脑也非常温和。

该项目的博士生Johan Agorelius说:“这项技术将电极保持在大脑内的原始形态，并可以监测几乎不受干扰和正常运作的脑组织内发生的情况。”

到目前为止，开发的柔性电极在植入时还不能保持其形状，这就是为什么它们被固定在固体芯片上，这限制了它们的灵活性。使用的其他类型的电极要硬得多。这两种情况的结果是，他们摩擦和刺激大脑组织，电极周围的神经细胞就会死亡。

“然后这些信号就会变得具有误导性或完全不存在。我们的新技术使我们能够植入我们想要的灵活电极，并在大脑中保留电极的确切形状，”Johan Agorelius说。

Jens Schouenborg总结道:“这为我们理解大脑内部发生的事情创造了全新的条件，也为开发更有效的治疗帕金森病和慢性疼痛等疾病的方法创造了全新的条件。”

关于电极的事实:

电极由4毫米金引线制成，并单独用4毫米聚苯乙烯绝缘。数组电极由八个灵活的通道组成，旨在跟随大脑的运动。

电极和植入技术都已在大鼠身上进行了测试，并由欧洲和美国等地的NRC研究人员申请了专利。