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新材料可以改進大腦和電腦介面

醫學界已經進行了相當長的研究,以找到一種方法來幫助那些脊髓損傷的人恢復肢體運動。其中一種方法使用植入的晶片來提供大腦和電腦之間的介面,然後可以記錄和傳輸信號。這種介面通常依賴於電極來提供與神經遞質之間的物理連接。目前,就電極材料而言,薄膜鉑是常用材料。然而,薄膜鉑使用壽命已成為一個問題,因為薄膜鉑電極容易斷裂和隨時間分解。

針對這個問題,聖地牙哥州立大學感應運動神經工程中心(CSNE)副主任Sam Kassegne和同事們開發了“玻璃碳”電極。這種形式的碳一個主要優點是,與薄膜鉑相比,玻璃碳電極更平滑,在傳輸電信號時不會隨時間被腐蝕,玻璃碳電極另外一個優勢是其優越的信號傳輸性能。

使用玻璃碳電極獲得的信噪比比薄膜鉑電極高出2倍,以獲得一個更清晰的信號,更容易解釋。使用碳基電極的實驗已經開始,包括確定靶向電刺激是否能夠促進大鼠脊髓中的新組織生長的研究。如果成功,該技術希望幫助脊髓損傷的病人恢復肢體活動能力。

該研究繼續作為SDSU,華盛頓大學(UW)和麻省理工學院(MIT)之間的聯合合作,自2011年以來已收到約4000萬美元贈款。