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科技日報記者?張夢然

據17日出版的《自然·通訊》雜志報道，美國加州大學圣迭戈分校集成電子和生物界面實驗室采用新方法制造出一種傳感器，能記錄人類以及一系列動物模型中大量單個神經元的活動，分辨率精細到一至兩個神經元。

超薄、靈活且可定制的探針由臨床級材料制成。圖片來源：加州大學圣迭戈分校

新系統依賴于超薄、靈活和可定制的探針，由臨床級材料制成，并配備了可記錄微局部大腦信號的傳感器。這些探針比當今的臨床傳感器小得多，彼此非常靠近，從而可在大腦內前所未有深度（可達10厘米）的特定區域進行高分辨率傳感。

探針可記錄多達128個通道，而目前使用的臨床探針只能記錄8到16個通道。未來，研究人員開發的創新制造方法可將每個探針的通道數量擴展到數千個，從而可以更高分辨率獲取、分析和理解大腦信號。

探針是單片的，這意味著它們的各個組件可相互疊加，形成一個單一的、有凝聚力的單元，且不需要手動連接額外的電線來進行記錄。新的記錄系統具有高度的可定制性和可擴展性，這要歸功于源自半導體和數字顯示屏行業的薄膜技術。探針非常緊湊，只有15微米厚，最大限度地減少了探針和大腦之間的材料特性差異。

雖然此次只報告了大腦記錄數據，但該系統已被開發用于記錄大腦活動和為大腦的精確位置提供電刺激。該團隊使用這種可擴展的薄膜制造方法來創建腦機接口，記錄大腦活動并向皮層表面提供治療性電刺激。

團隊目前專注于將該技術應用于難治性癲癇患者。他們的目標是使患者能實現無線訪問，在醫院或家庭環境中自由移動，而無需被任何機器束縛，并能連續監測患者皮質和深部腦結構長達30天。

總編輯圈點

近年來，神經科學的發展可用飛速來形容，神經元探針技術正是其中的代表。這種探針通過穿刺的方式進入腦組織，量化獲取神經元之間的同步、相干信息，為科學家研究人類最神秘的神經結構和功能提供了重要工具。對于它的運作方式，科學家力求做到最小傷害、最精確讀取。不久的將來，探針不但能幫助人們查明、治療腦部疾病，也有助于設計出更接近人類大腦的AI。