读取大脑的讯息

所谓脑皮层电图(Electrocorticography – ECoG)是将电极置于暴露出来的大脑表面,来收集大脑皮层(cerebral cortex)中的电信号。将先进的导电高分子材料作为电极可以帮助我们获得高信噪比的脑皮层电图。

脑机界面(brain-machine interfaces – BMI)的诊断和治疗技术的发展可能会推动我们对许多疾病的治疗。为了使的BMI得到更广泛的应用,必须要解决的一个问题就是提高它的长期的生物相容性。所选取的界面材料必须可以适应大脑表层的几何结构和运动,还要能够记录高信噪比的电信号。

最近科研人员通过将先进的导电高分子材料电极和非常柔软的聚氯代对二甲苯(parylene C)薄膜通过光刻(photolithography)的技术结合在一起,制备出了符合上述要求的电极阵列。它的厚度仅为4微米,非常柔软;但强度也足以满足对老鼠进行的活体试验,而且获得了高信噪比的脑皮层电图。

George Malliaras教授领导的科学家们还将他们的系统同标准的硅质的探测系统进行了比较。结果不仅证实了他们的新型系统记录生物信号的能力,而且新系统的信噪比要优于使用金电极的具有类似几何结构的探测系统。这种电极阵列不仅可以用于记录脑皮层电图,还可能基于它来开发一些神经科学方面的应用。

D. Khodagholy et al, Adv. Mater. 2011 ; DOI: 10.1002/adma.201102378.