科学家找到“联通”电脑人脑方法 黑客帝国成真

时间:2019-11-08 来源:www.wcu2006.com

Christine Ides,麻省理工学院资深专家和研究团队成员,手里拿着这种新型多功能光纤,可以将光信号和药物直接传输到大脑,并通过电子控制面板持续监控不同输入对大脑的影响。

用这种方法生产的聚合物纤维不仅更柔软更有弹性,而且看起来更像天然神经。

将不同的通道组合在一根纤维中,这可以精确地绘制神经活动图,并最终有助于实现神经疾病的治疗,而这是单个功能性神经探针无法实现的。

据国外媒体报道,人脑和电脑之间的“联系”一直是科幻小说中的“圣杯”。 但是现在,麻省理工学院的科学家发现了一种可以将科幻变为现实的新纤维。这种新纤维比发丝薄。 他们说他们的系统可以直接向大脑发送光信号和药物,并通过电子控制面板持续监控不同输入对大脑的影响。 “通过采用比以前设备更有机的配方,我们已经建立了一种新型的神经接口来与大脑组织交流 麻省理工学院研究员兼材料科学与工程助理教授宝琳娜阿尼基娃说

不仅规模庞大,而且同时使用多个信号,所以对它的研究已经非常困难。 此外,传统的神经探针只能记录一个信号,这也限制了在任何时候从大脑获得的信息量。 但是.

不仅规模庞大,而且同时使用多个信号,所以对它的研究已经非常困难。 此外,传统的神经探针只能记录一个信号,这也限制了在任何时候从大脑获得的信息量。 但是.

现在,麻省理工学院的科学家可能已经找到了一种新技术,通过使用比发丝更薄的复杂纤维来消除这种限制。 使用这种光纤,他们的系统可以直接向大脑发送光信号和药物,并通过电子控制面板持续监控不同输入的效果。

这项新技术已于《自然生物科技》发布 阿尼基瓦说:“目前,神经假体存在一个大问题:用于神经记录和刺激的装置由金属、半导体或玻璃材料制成。将这些装置植入人体后,人体的正常活动会损伤装置附近的组织。 因为这些材料既坚硬又锋利,人们只需要一点点运动,人脑也会产生相应的活动,从而最终损害大脑组织 然而,这项新技术中使用的新纤维是由高分子聚合物制成的,这种聚合物和神经组织的性质非常相似,因此它可以在人体内停留更长时间,而不会损坏其周围脆弱的脑组织。

为了达到这一效果,科学家们采用了一种新的纤维制造工艺,该工艺首先由麻省理工学院材料科学教授约埃尔芬克(Yoel Fink)领导的团队开发,此前曾用于光电子学和其他应用领域。 阿尼基瓦解释说:“用这种方法最终生产的聚合物纤维不仅更柔软、更有弹性,而且看起来更像天然神经。” "

新的

纤维制造过程的关键是制造大量预制件。预制纤维的内部需要分成多个所需的通道:光波导通道传输光,空心管通道传输药物,导电电极通道传输电信号 Science

home将首先获得预成型件的聚合物模板,大约为英寸(2.54厘米) 随后,预成型件通过加热软化并拉伸成更细的纤维,但是将保持相同的多通道结构。 单次伸长可以使纤维变薄200倍,所以纤维会变得越来越薄,直到通过重复伸长达到纳米级。 虽然几英寸长的单个预成型件可以生产几百英尺(30.48厘米)的

纤维,但是必须仔细选择材料,并且这些材料必须能够在相同的温度下软化。 在纤维细化过程中,纤维在英寸尺度上的特性仍然保持在纳米尺度上。

通过在一根纤维中组合不同的通道,可以精确地绘制神经活动图 例如,光通道传输的光可以实现光遗传技术的神经激发,产生的影响可以通过嵌入式电极监测 同时,可以通过空

心管将单一或多种药物注入大脑,还可以记录神经元相应的电信号,从而可以实时确定药物的真实作用 通过这种方式,可以同时模拟大脑的多个信号,最终有助于实现神经失衡的治疗,这是单个功能性神经探针无法实现的。

麻省理工学院科学家表示,新的植入设备系统可以将光信号传输到大脑,注射药物,而不会损伤大脑组织。 此外,仅通过制造相关任务所需的特殊通道组合,植入系统也可以被调整以应用于特定的研究或治疗。 阿尼基瓦说:“你可以得到应用广泛的设备。” 此外,这种纤维制造的系统可能最终有助于实现大脑和脊髓不同区域的反应的精确绘图,并且它还可能导致可以长时间植入人脑以治疗某些疾病(帕金森氏病等)的装置。) “

约翰

罗杰斯,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校材料科学工程和化学教授,没有参加这项研究 然而,他说:“他们的新技术描述了一种迷人的多用途纤维,这种纤维专门用于植入大脑,并通过电、光和流体方法刺激和记录大脑的神经行为。 他们的结果具有深远的意义,并将扩展对大脑功能基本理解发展至关重要的工具。 "