以前只有在科幻小说中存在的场景，通过一个接口将我们的大脑和计算机连接。现在麻省理工学院的研究人员研发出比头发丝还细的新型纤维可以将这一情节变为现实。 他们说系统能够直接将光信号和药物发送给大脑，同时电子读数可以持续监测不同输入的影响。 麻省理工学院材料科学与工程学副教授Polina Anikeeva表示：“我们正在建立一个比以前的医疗设备更加符合生物学模式的能与组织交互的神经接口。” 人类大脑的复杂性使这一任务极富挑战，不止是因为其太纤细，也是因为其同时使用多种信号方法。 传统的神经探针设计用于记录单一类型的信号，这限制了我们不能获取大脑任意时间点的信息。现在MIT的研究人员可能发现了改变这一现状的方法。 通过制造比头发丝还细的复杂纤维，他们能创造一个系统可以直接将光信号和药物发送到大脑，同步的电子读数还能持续监测不同输入的作用。 新技术发表在自然生物技术杂志上。新纤维是有与神经组织十分相似的多聚物组成的，这使得其可以长时间无害的植入体内。为了实现之一目的，Anikeeva的团队使用由MIT材料科学院研发的用于光子学和其他领域的新型纤维制造技术。 她解释说，多聚纤维的结构是和自然神经一样柔然和灵活。 目前设备用于神经记录和刺激的材料是由金属、半导体和玻璃制成的，在移动时或损伤周围的组织。Anikeeva表示这对于神经修复学来说是个大问题。它们十分硬和锋利，当我们在大脑中移动它们是会刮擦到周围的组织。 该技术的关键是制造更大规模的版本，称为预制件，在纤维内得到特定的通道排列方式，包括传送光的光波导通道、给药的空心管和传输电信号的导电电极。 这些多聚物的模板的尺寸是英寸级别的，然后将其加热变软后拉伸成细纤维，在这一过程中纤维还保持其精细的排列结构。一次拉伸能让纤维横断面变细200倍，重复拉伸直至纤维达到纳米级别。 Anikeeva说，这一过程过去是英寸级别，现在是微米级。单个纤维的不同通道组合能精确映射神经活动，最终达到治疗神经疾病的目的，那是单功能神经探针无法实现的。 光信号可以通过能进行光神经刺激的光通道进行传输，植入电极可以监测其效果。同时，一个或多个药物可以通过空心管进行注射，神经元的电信号可以通过检测记录，从而精确的了解药物的作用。 该系统可以根据特定研究和治疗目的定制精确的组合。研究人员将得到调色板式的设备。 研究人员表示，纤维最终将被制成用于大脑或脊柱不同区域的精确连接映射，从而可以长期放入人体治疗帕金森病等神经科学疾病。
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