工程师发明带有微针的先进脑机接口

加州大学圣地亚哥分校的工程研究人员发明了一种先进的脑机接口（BCI），由柔性可塑背衬以及穿透性微针组成。 灵活的背衬使 BCI 能够更均匀地贴合大脑复杂的曲面。 它还允许脑机接口更均匀地分布刺穿皮质的微针。 

微针和柔性背衬

这些微针比人类头发细 10 倍，并从柔性背衬中伸出。 然后它们穿透脑组织表面而不刺穿表面小静脉。 微针能够记录来自皮层神经细胞的信号。

新系统在啮齿动物身上进行了测试，研究结果发表在杂志上 高级功能材料. 

该团队由该大学电气工程教授 Shadi Dayeh 领导。 该团队还包括由生物医学工程教授 Anna Devor 领导的波士顿大学研究人员。 

该系统的性能可与现有穿刺针脑机接口黄金标准相媲美。 该标准被称为“犹他阵列”，已被证明可以帮助脊髓损伤和中风患者。 他们可以用自己的思想来控制机器人肢体和其他设备。 

新型脑机接口的灵活性和一致性有助于实现大脑和电极之间更紧密的接触，从而更好、更均匀地记录大脑活动信号。 BCI 的构建方式允许更大的传感表面，这有助于它同时监测更大的大脑表面区域。 

实验中，由1,024根微针组成的穿透性微针阵列可以成功记录大鼠大脑精确刺激所触发的信号。 这意味着与当前技术相比，它覆盖的大脑区域是其十倍。 

软背板 BCI 也比使用玻璃背板的传统 BCI 更薄、更轻。 新型背衬可以减少与传感器阵列接触的大脑组织的刺激。 

柔性背衬也是透明的，研究人员表示，可以利用它来进行涉及动物模型的基础神经科学研究，否则这是不可能的。 

带触觉反馈的机械手

研究人员表示，未来将需要具有大空间覆盖的穿透性微针阵列来改进脑机接口，使其能够用于“闭环系统”。 这可以帮助行动能力严重受限的人，并可以为使用机器人手的人提供触觉反馈。 

机器人手上的触觉传感器可以感知物体的质地、硬度和重量。 他们会记录可以转化为电刺激模式的信息，这些电刺激模式通过体外的电线传输到脑机接口。 大脑将直接从这些有关物体的电信号中接收信息，然后人可以根据感知到的信息调整他们的抓握力。

Dayeh 实验室已经发明了可用于这些应用的各种战术传感器。