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当前，脑机接口技术正朝着更微创、更贴合、更稳定的方向发展。如何将柔性电极精准送达大脑深处，是科学家们亟待攻克的技术难题。中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感器技术全国重点实验室周志涛研究员团队，与上海脑虎科技有限公司陶虎研究员团队合作，开发出微创植入式脑室内柔性神经界面，可在深脑核团及脑室等深脑位置进行监测，不仅为深脑核团相关神经疾病的解析提供了全新的技术手段，也为探索大脑深处的奥秘提供了有力的工具。

深部脑结构在认知、情绪和运动等功能中发挥关键作用，帕金森病的震颤、阿尔茨海默病的记忆衰退、抑郁症的情绪问题等诸多疑难杂症，都与深脑核团的功能异常密切相关。研究员周志涛表示，现有柔性平面电极虽具大覆盖与高贴附性优势，但难以微创植入大脑的“内表面”，因此，构建一种与微创神经外科流程相兼容、可在脑室内稳定贴附并精准监测的柔性神经界面，具有重要的基础研究与临床转化意义。

研究团队创新性地用形状记忆丝蛋白支架结合可变形微电极阵列，开发出全新神经界面方案，实现了柔性平面电极微创深脑植入。该方案采用的是生物相容性良好的蚕丝蛋白，利用其独特的形状记忆特性，先将柔性神经界面微型化收缩到很小，小到可以用常规的微创导管就可以递送。到达侧脑室目标位置后，柔性神经界面会在脑脊液中自动舒展开来，就像压缩面膜遇到水展开一样，恢复成预设的形状，适形地贴附在凹凸不平的脑室壁等大脑内表面上。

值得一提的是，此前想监测大脑深处的核团，往往通过硬质探针直接穿透脑组织植入核团内部，会对待监测核团造成不可避免的损伤。在新方案中，通过成熟的脑室外引流微创手术入路植入，在脑室内自展开并适形贴附在“问题区域”表面，在不破坏待监测核团的情况下，实现了长期、稳定的深脑神经信号监测。

研究团队用患有帕金森病的绵羊做了四周实验，他们把神经界面贴在绵羊的侧脑室壁上，而脑室壁的另一边，就是和帕金森病密切相关的尾状核。研究人员清晰记录下尾状核发出的β频段异常脑电波，以及这种电生理标记物在帕金森病程中的动态变化。同时，他们也监测到了绵羊接受左旋多巴治疗后药物的“生效瞬间”，实时观察到异常脑电波的减弱和消失。这一发现，也为未来实现“精准医疗”提供了可能。

近日，相关研究成果发表于国际学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications），该研究工作得到了中国科学院青年创新促进会优秀会员、上海市基础研究特区计划、国家自然科学基金等项目的支持。

作者： 王荣会

编辑： 沈天姣