微小的嵌入电极能清晰地捕捉到神经信号

在最新的测试中，嵌入犬神经束的柔性微电极显示记录成功，使该设备离人类应用更近了一步。

一种嵌入狗的坐骨神经的新型微电极阵列神经根据最近发表在《动物科学》杂志上的一项研究，它同时清晰地记录了多个神经信号，首次证明了该设备在中型动物身上的成功神经工程杂志．

研究人员正在寻求利用微观电极挖掘神经信号，用于各种人类应用，包括假肢．目前，最先进的假肢依赖于肌肉产生的信号，从而实现大范围的运动。然而，为了产生更精细、更自然的动作——例如，单个手指，而不是四个手指一起——义肢需要来自邻近组织中特定神经的信号。

放置在神经上或神经内的电极可以读取和刺激神经信号。穿透性电极比非穿透性电极更具选择性，因为它们针对的是称为轴突的单个神经纤维。但它们面临着一些挑战:一些在植入过程中折叠并失败;平面电极无法与神经弯曲的表面完全接触;不灵活的通讯线会对组织产生推挽作用，从而造成严重损伤。

为了克服这些挑战，来自韩国大邱庆北科学技术学院(DGIST)、光州科学技术学院及其合作者的科学家开发了一种柔性穿透微电极阵列(FPMA)。

该阵列由多个硅针状微电极组成，它们分布在一个灵活的支撑平台上的网格中。A 4 x 4电极阵列的跨度约为4平方毫米，正好能装下一枚硬币的薄边缘。电极被固定在一根只有2毫米宽，60.7毫米(2英寸)长的透明通信电缆上，电缆由钛和金丝组成，外面包裹着一种柔性聚合物聚二烯c。电缆连接到一个从皮肤突出来的微型连接器，该连接器连接到一个放大信号的放大器。

当三只小猎犬处于麻醉状态时，阵列被植入坐骨神经中。在为期四周的测试中，在麻醉状态下，通过掐或扎动物的后爪来刺激神经信号。该阵列在15个活动电极中的11个上检测到清晰的信号。

“我们成功探测到神经信号使用一种新型的高通道数神经接口设备，柔性穿透微电极阵列，”DGIST机器人工程副教授Sohee Kim说。“虽然不是设备中100%的电极被记录，但记录的信号具有高信噪比和低背景噪声水平的高质量。”

的数组由于其柔性材料和设计，预计对周围组织的损伤比同类设备要小，目前尚在研究中。研究人员报告说，电极附近的神经有轻微变形，但没有神经变性。在设备的不同部位也有一些肿胀和皮肤刺激。研究人员希望减小组件的尺寸和重量，以最大限度地减少这些副作用。最终，他们希望完全消除通信电缆，转向无线数据传输。