大脑能感觉到吗?世界上最小的细胞外针电极
日本丰桥理工大学电气与电子信息工程系和电子跨学科研究所(EIIRIS)的一个研究团队在1毫米× 1毫米的块模块上开发了直径5 μm的针电极。这种微小的针头可能有助于解决大脑的奥秘,并促进脑机接口的发展。研究结果发表在科学报告2016年10月25日。
人脑中的神经元网络极其复杂。微型硅针电极装置有望成为一项创新,能够记录和分析大脑中微尺度神经元电路的电活动。
但是,必须采用更小的针头技术(例如,针头直径小于10 μm),以减少损伤大脑组织.除了针的几何形状外,设备基底应该最小化,不仅要减少对组织的损伤总量,而且要增强电极在大脑中的可及性。因此,这些电极技术将实现新的实验神经生理学概念。
日本丰桥工业大学电气电子信息工程系和EIIRIS研究小组在1毫米× 1毫米的模块上开发了直径为5 μm的针状电极。
单个微针是在块模块上制造的,这些模块足够小,可以在脑组织中的狭窄空间中使用;正如使用老鼠大脑皮层的录音所显示的那样。此外,块模块显著提高了包装的设计可变性,提供了众多在活的有机体内记录的应用程序。
“我们展示了电极设备包装的高度设计可变性,并通过简单地将设备放在小鼠大脑上进行体内神经元记录。我们非常惊讶地发现,使用直径为5 μm的针,单个单元的高质量信号可以在很长一段时间内稳定地记录下来,”第一作者助理教授Hirohito Sawahata和合著者Shota Yamagiwa解释道。
该研究团队的负责人,副教授Takeshi Kawano说:“我们的硅针技术提供了低侵入性神经元记录,并为电生理学提供了新的方法;因此,它有可能加强实验神经科学。”他补充说:“我们期待应用程序的开发能够解开大脑的奥秘,并开发脑机接口。”
更多信息:H. Sawahata等,单个5 μm直径针电极块模块的单位记录体内,科学报告(2016)。DOI: 10.1038 / SREP35806