KAIST研製新型腦機接口 有助藥物輸送和實現遠程控制

2020-11-24 cnBeta

正如伊隆·馬斯克設想的 Neuralink 那樣，許多人期待著通過腦機接口，迎來人工+智能的未來。但是在那之前，這項技術有望為帕金森或阿爾茨海默病患者帶來更直接的福利，為腦部疾病開闢全新的治療方式。近日，韓國科學技術院（KAIST）的一支研究團隊，提出了另一種很有前途的實驗裝置 —— 它能夠按需加載不同的「藥物墨盒」，然後通過配套的智慧型手機 App 來遠程觸發。

（圖自：KAIST，via New Atlas）

據悉，該裝置由 KAIST 科學家和科羅拉多大學共同研發，與聖路易斯華盛頓大學在 2015 年介紹過的裝置有類似的功能。該裝置可藉助極其薄的微流體通道和 LED 陣列來攜帶藥物，並以高精度照射腦細胞。

近年來，科學家已經在「光療法」的研究上取得了一些進展。被稱作光遺傳學的療法，能夠改變某些腦細胞的行為。原因是某些細胞內的蛋白質對光較為敏感，甚至可在治療失明、疼痛、時差等時候派上用場。

除了微小的 LED 燈，這些超細探頭的大小還與人類頭髮絲直徑差不多，能夠通過微小通道將藥物輸送到目標區域。然而這些裝置的一個典型缺點，就是藥物會不可避免地乾涸。

為克服這一難題，KAIST 在設計之初，就想要構建一套即插即用的系統，以便通過可更換的「藥物墨盒」來實現持續的供應。當藥物耗盡時，更換「墨盒」即可繼續持續數月的治療。

研究配圖（來自：Nature Biomedical Engineering）

展望未來，科學家希望利用這項技術來操縱動物的神經迴路，以作為研究腦部疾病的一種方式。研究期間，他們已在小鼠大腦上展開過這樣的裝置植入測試。

研究團隊希望藉此測試控制方法，包括通過藍牙無線連接來實現與配套的智能機 App 通訊，甚至讓神經科學家在遠程決定採用怎樣的藥物劑量和光療法的組合。

有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《自然生物醫學工程》（Nature Biomedical Engineering）期刊上。原標題為：

《Wireless optofluidic brain probes for chronic neuropharmacology and photostimulation》

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