超柔性血管内探针可无需手术即能记录大鼠的深部脑活动

根据一项新的研究，一种通过血管输送的超小型、超柔韧的新型电子神经植入物可以记录大鼠脑部深处的单个神经元活动。Brian Timko 在相关的《视角》中写道：“这项技术可以实现与大脑深部区域形成长期的微创性生物电子接口。”脑机接口（BMIs）可在脑与外部电子系统之间实现直接电子通讯。它们能让脑部活动直接控制假肢等装置或调节神经或肌肉功能，因而能帮助瘫痪或罹患神经系统疾病的个体恢复功能。然而，大多数传统的 BMIs 仅限于测量脑部表面的神经活动。记录脑区域深部的单个神经元活动通常需要进行侵入性颅内手术来植入探针，这会导致感染、炎症和脑组织损伤。将生物探针植入深部脑区的一种替代方法是通过脑血管网络。Anqi Zhang 和同事在此展示了超柔性微型血管内 (MEV) 探针，后者可通过血管被精确地输送到深部脑区。Zhang 等人设计了一种超小型、柔性网状电子记录装置，它可被装入柔性微导管中并植入到脑内部的不到100微米的血管中。一旦输送到位，该装置会像支架一样展开，记录血管壁上的神经元信号，但不会损坏脑或其脉管系统。为了评估 MEV 探针在体内应用的潜力，Zhang 等人将可注射探针植入大鼠的脑血管系统，展示了其在脑皮层和嗅球处测量局部场电位和单个神经元活动的能力。更重要的是，作者证明，该植入装置展示了长期的稳定性，它不会对脑血流或大鼠行为造成实质性改变，它所引起的免疫反应也非常小。Timko 指出，此类装置的未来迭代可以通过记录和解码患者的神经活动并接着提供适当的调节刺激来为患者提供量身定制的治疗方法。