| 词条 | 脑部植入电极 |
| 释义 | 美国研究人员研制出的一种新型脑部植入电极，主要由丝质基材、超薄塑料层和纤细金属电极组成，可严密贴合脑曲面，精确监测脑细胞活动，为癫痫、脊髓损伤和其他神经系统疾病辅助治疗提供帮助。 研究过程丝质基材具有水溶性，可让电极系更好贴合大脑表面 美国伊利诺伊大学厄巴纳－尚佩恩分校、宾夕法尼亚大学、塔夫茨大学等多家机构参与了这项研究。 研究人员为测试新型植入电极“捕获”脑细胞活动能力展开了实验。首先对猫施以麻醉，将新型电极植入猫脑，随后向猫展示图片，同时记录猫脑视觉中枢对视觉刺激的反应。结果显示，相较传统植入电极，新型植入电极所“捕获”脑信号最强；实验后至少一个月猫脑未出现发炎症状。 研究人员所用电极直径500微米，相当于5根发丝厚度。他们希望研制出密度更高的脑部植入电极，以提高信号分辨率。 罗杰斯说：“未来还有可能压缩丝质基材，添加一系列高性能电子元件，用导管送至脑部。” 该项研究结果2010年4月18日发表于《自然－材料》月刊。 工作原理研究人员在超薄塑料层上铺上丝质基材，随后安置数十根金属电极。丝质基材具有水溶性和生物兼容性，植入脑部后可溶解，电极随即贴合脑部轮廓，自然固定。 主要功能脑部植入电极可以很好的记录下瘫痪病人的大脑活动，然后可以将活动记录转到电脑鼠标指针的移动从而帮助脑损伤患者控制机器手臂。 由于这种新植入电极丝质材料柔软，超薄，且灵敏度高，它还可以抵达旧型脑部植入电极无法达到的大脑区域。 应用领域新型脑部植入电极为癫痫、脊髓损伤和其他神经系统疾病治疗仪器搭建应用平台。 对癫痫患者而言，这种植入电极灵敏度高，可探测癫痫发作信号，从而发送脉冲阻断神经元异常放电；对脊髓损伤患者而言，植入电极能在患者脑部和他们所使用牵引、矫形器具间传输信号，充当两者“接口”，利于操控器具。 对传统电极系的对比监测脑细胞活动主要采用两种植入电极。一种是针状电极，可深入脑组织内部，一种是微电极束，固定于无弹性硅网。两种植入电极各有利弊。针状电极所捕获信号分辨率高，但会对脑组织造成损伤；微电极束不损害脑组织，但所检测信号分辨率低。 传统的硅制成的电极系（BCIs）在植入到脑部时会对脑部组织造成损害，而且电极之间的隔离空间也特别大，所以它检测信号的分辨率会很低。最糟糕的是，它还易于产生危害人类寿命的免疫反应。而且它工作时间短，不稳定，通常仅仅工作几个月就会停止，病人还需要进行多次外科手术来置换电极系。 但是这款新型电极系很稳定，电极之间的空间也很紧密，这样就可以解决旧电极的所有问题，从而会引导神经修复领域向更好的方向发展。 专家预测2.5毫米厚的可溶性丝质基材，超薄柔软，灵敏度高 伊利诺伊大学厄巴纳－尚佩恩分校约翰·罗杰斯教授说：新型植入电极材质柔软，灵活性强，能大幅降低对脑组织损害；能紧密贴合脑轮廓“成型”，稳定性强，确保电极与脑组织充分接触，有利精确监测脑细胞大范围活动。它融合先前两种植入电极优势，同时避免它们的缺陷，可谓“去糟取精”。 生物医学工程师巴克利（Barclay Morrison）认为，这项新型可植入设备是先进技术发明的优秀例子，它同时也会将引领植入设备向一个全新的领域进军。 大脑神经专家里特（Litt）表示，这项新发明预示了可植入设备的新阶段即将来临，在未来植入设备不仅仅只针对大脑，还将会针对所有其它组织。 |
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