传感器@@阵列最高分辨率记录脑信号@@,为中长期脑机接口开辟新的@@可能性@@

作者@@: 张梦然@@,文章来源@@:科技日报@@

一个由@@工程师@@、外科医生和医学研究人员组成的@@团队发布了来自人类和大鼠的@@数据@@,证明一种新的@@大脑传感器@@阵列可直接从人脑表面记录电信号@@,并实现破纪录的@@细节处理@@。该大脑传感器@@具有密集网@@格@@,由@@1024或@@2048个嵌入式皮质电图@@(ECoG)传感器@@组成@@。

如果获准用于临床@@,传感器@@将直接从大脑皮层表面为外科医生提供大脑信号信息@@,且分辨率比目前可用的@@高@@100倍@@。该论文于@@19日发表在@@《科学@@·转化医学@@》杂志上@@。

人的@@大脑总是在运动@@,例如@@,随着每一次心跳@@,大脑会随着流过它脉动的@@血液而发生活动@@。从直接放置在大脑表面的@@传感器@@网@@格记录大脑活动@@,已经被外科医生普遍用作一种工具@@,用来切除脑肿瘤和治疗对药物或@@其他药物无反应的@@癫痫症@@。

此次新研究提供了广泛的@@同行评审数据@@,证明具有@@1024或@@2048个传感器@@@@的@@网@@格可用于可靠地记录和处理直接来自人类和大鼠大脑表面的@@电信号@@。相比之下@@,当今手术中最常用的@@@@ECoG网@@格通常具有@@16到@@64个传感器@@@@。

能够以如此高分辨率记录脑信号@@,可提高@@外科医生尽可能多地切除脑肿瘤的@@能力@@,同时最大限度地减少对健康脑组织的@@损害@@。对于癫痫@@,更高分辨率的@@脑信号记录能力可提高@@外科医生精确识别癫痫发作起源的@@大脑区域的@@能力@@,这样就可在不接触附近未参与癫痫发作的@@大脑区域的@@情况下移除这些区域@@。通过这种方式@@,这些高分辨率网@@格可以增强正常功能脑组织的@@保存@@。

研究团队表示@@,此次能以更高的@@分辨率记录大脑信号@@,归因于他们能够将单个传感器@@@@放置得更靠近彼此@@,而不会在附近的@@传感器@@之间产生干扰@@。例如@@,该团队的@@@@3厘米@@×3厘米@@网@@格和@@1024个传感器@@@@直接记录了@@19名志愿者的@@脑组织信号@@。在这种网@@格配置中@@,传感器@@彼此相距一毫米@@。相比之下@@,已经批准用于临床的@@@@ECoG网@@格通常具有@@相距@@1厘米@@的@@传感器@@@@。这为新网@@格提供了每单位面积@@100个传感器@@@@,而临床使用的@@网@@格每单位面积@@1个传感器@@@@。

该项目由@@加州大学圣地亚哥雅各布斯工程学院领导@@,团队其他成员来自加州大学圣地亚哥分校@@、马萨诸塞州总医院和俄勒冈健康与科学@@大学@@。该团队正在研究这些高分辨率@@ECoG网@@格的@@无线版本@@,可用于对顽固性癫痫患者进行长达@@30天的@@大脑监测@@。