穀研試劑-新型光學傳感器能使大腦直接控製義肢

穀研試劑-新型光學傳(chuan) 感器能使大腦直接控製義(yi) 肢

美國科學家研發出一種能接收神經脈衝(chong) 等光學信號的傳(chuan) 感器，可進一步改進人體(ti) 神經係統與(yu) 義(yi) 肢之間的連接，使通過大腦神經直接控製義(yi) 肢的夢想朝現實邁進了一大步。未來，通過該傳(chuan) 感器，大腦能夠直接控製義(yi) 肢的運動，被植入者也可通過義(yi) 肢感受到壓力和熱度。

　　目前，義(yi) 肢中的神經接口都是電子的，其中的金屬零件可能會(hui) 被身體(ti) 排斥。而美國南衛理公會(hui) 大學的馬克·克裏斯滕森和同事正在研發一些可以捕捉神經信號的光學傳(chuan) 感器。他們(men) 使用的材料——光纖和聚合物與(yu) 金屬相比，不僅(jin) 不太可能誘發身體(ti) 的免疫反應，而且也不會(hui) 被腐蝕。

　　這種傳(chuan) 感器建立在一個(ge) 聚合物的球殼上，這些球殼同一束光纖偶聯在一起，光纖將發送一束光，經過球殼內(nei) 部。光在這些球殼內(nei) “旅行”的方式被稱為(wei) “回音壁模式”，其靈感源於(yu) 英國倫(lun) 敦聖保羅大教堂的回音壁。在聖保羅大教堂，聲音可以通過凹形牆壁的不斷反射而持續傳(chuan) 播，因此傳(chuan) 播得更遠。

　　該傳(chuan) 感器的設計理念是，與(yu) 神經脈衝(chong) 相連的電場會(hui) 影響聚合物球殼的形狀，球殼內(nei) 部光線的共振也隨之改變，因此，神經係統會(hui) 變為(wei) 光子電路的一部分。從(cong) 理論上講，光線的共振變化能夠向仿生手發送指令，比如告訴仿生手，大腦想要移動一根手指等。通過在光纖頂端放置一個(ge) 反射器，引導一束紅外線照射並刺激神經係統，其發出的神經信號也能夠被帶往其他方向。

　　研究人員表示，這種傳(chuan) 感器目前還處於(yu) 原型研製階段，而且尺寸太大，暫時無法安裝在人體(ti) 內(nei) ，不過，隨著尺寸不斷縮小，這種傳(chuan) 感器將可以在生物體(ti) 內(nei) 發揮作用。該科研項目獲得了美國國防部研究計劃局（DARPA）560萬(wan) 美元的資助。研究人員計劃2年內(nei) 將工程樣品在貓或狗身上進行試驗。在此之前，研究人員需要將這種傳(chuan) 感器的大小從(cong) 幾百微米縮小到50微米。

　　該傳(chuan) 感器工程樣品在使用前，研究人員還需要將神經連接具體(ti) 地繪製出來。例如，要求病人試著舉(ju) 起他殘缺的手臂，以便將相關(guan) 的神經連接到義(yi) 肢上。

　　克裏斯滕森表示，總有一天，這些傳(chuan) 感器和光纖可以像“跳線”一樣，形成從(cong) 大腦直到腿部的神經回路，繞開受損的身體(ti) 組織，zui終讓脊髓受損患者重新恢複運動能力和知覺。

　　不過，也有專(zhuan) 家認為(wei) ，這種傳(chuan) 感器所使用的材料雖然都具有很大的生物相容性，但它們(men) 是否能夠*避免人體(ti) 的排異反應依然存疑。