KAIST研制新型脑机接口 有助药物输送和实现远程控制

2019年08月12日 16:49 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

正如伊隆·马斯克设想的 Neuralink 那样,许多人期待着通过脑机接口,迎来人工+智能的未来。但是在那之前,这项技术有望为帕金森或阿尔茨海默病患者带来更直接的福利,为脑部疾病开辟全新的治疗方式。近日,韩国科学技术院(KAIST)的一支研究团队,提出了另一种很有前途的实验装置 —— 它能够按需加载不同的“药物墨盒”,然后通过配套的智能手机 App 来远程触发。

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(图自:KAIST,via New Atlas

据悉,该装置由 KAIST 科学家和科罗拉多大学共同研发,与圣路易斯华盛顿大学在 2015 年介绍过的装置有类似的功能。该装置可借助极其薄的微流体通道和 LED 阵列来携带药物,并以高精度照射脑细胞。

近年来,科学家已经在“光疗法”的研究上取得了一些进展。被称作光遗传学的疗法,能够改变某些脑细胞的行为。原因是某些细胞内的蛋白质对光较为敏感,甚至可在治疗失明、疼痛、时差等时候派上用场。

除了微小的 LED 灯,这些超细探头的大小还与人类头发丝直径差不多,能够通过微小通道将药物输送到目标区域。然而这些装置的一个典型缺点,就是药物会不可避免地干涸。

为克服这一难题,KAIST 在设计之初,就想要构建一套即插即用的系统,以便通过可更换的“药物墨盒”来实现持续的供应。当药物耗尽时,更换“墨盒”即可继续持续数月的治疗。

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研究配图(来自:Nature Biomedical Engineering)

展望未来,科学家希望利用这项技术来操纵动物的神经回路,以作为研究脑部疾病的一种方式。研究期间,他们已在小鼠大脑上展开过这样的装置植入测试。

研究团队希望借此测试控制方法,包括通过蓝牙无线连接来实现与配套的智能机 App 通讯,甚至让神经科学家在远程决定采用怎样的药物剂量和光疗法的组合。

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《自然生物医学工程》(Nature Biomedical Engineering)期刊上。原标题为:

《Wireless optofluidic brain probes for chronic neuropharmacology and photostimulation》

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