柔性电极旌旗灯号记载平台——

“赛博胚胎”绘制年夜脑发育中神经勾当

图片来历：英国《天然》网站

相干论文登上《天然》杂志封面。

　　科技日报北京7月1日电（记者张梦然）美国哈佛年夜学带领的研究团队设计并测试了一种称为“赛博胚胎”的柔性电极神经旌旗灯号记载平台。这是一种专为发育中的年夜脑“量身打造”的生物电子平台，可经由过程胚胎发育实现全脑探针植入。其有望展现胚胎是怎样随发育慢慢成立起神经环路的，以和神经环路与繁杂举动之间的联系关系。该结果于神经科学范畴具备里程碑意义，相干研究作为封面文章发表于新一期《天然》杂志上。

　　这一结果被认为是首个实现对于非透明胚胎中发育期年夜脑勾当举行毫秒级电心理记载的技能冲破，为研究神经发育机制、理解相干疾病以和鞭策脑机接口技能成长提供了全新东西。

　　该体系的怪异的地方于在其精彩的机械顺应性，可以或许跟着年夜脑从二维布局向三维形态改变同步骤整，从而不变地记载脑电勾当。团队选用了PFPE作为电极绝缘层，这类氟化弹性体不仅具有极高的柔韧性及优良的生物相容性，还有撑持亚微米级金属路线的高精度制造。今朝，由该质料制成的柔性电极已经于人脑记载中揭示出优秀机能。

　　此前，因为缺少适合的记载手腕，科学家对于神经体系于发育阶段的电勾当相识极其有限。而这项新技能就像一台不变的摄像机，可以或许持续、清楚地捕获从神经元初现到繁杂收集形成的完备历程，时间分辩率可达单次放电级别，空间笼罩多个脑区。

　　研究团队从发育生物学中得到开导，使用脊椎动物胚胎发育历程中“神经胚形成”阶段的天然变化，将超薄、可拉伸的电极阵列嵌入胚胎神经板中。跟着神经管闭合，电极也随之折叠、睁开，终极与三维脑构造高度整合。试验注解，这一要领不仅实现了无缝集成，还有不会滋扰年夜脑的正常发育及功效。

　　该平台已经运用在多种脊椎动物模子，包括非洲爪蟾胚胎、小鼠胚胎及新生年夜鼠神经体系，于差别物种中实现了不变的电心理记载。尤其是于脊髓毁伤再生试验中，研究团队不雅察到近似发育历程的神经勾当模式，显示出该体系于再生医学范畴的广泛运用远景。

　　【总编纂圈点】

　　人们一直想知道，神经体系怎样萌芽、生长、构成繁杂的神经收集。因为缺少有用的监测手腕，咱们很难探知年夜脑发育之初发生了甚么。这次，科研职员设计了一种柔性电极神经记载平台。能于在世的、正于发育的胚胎内部，以极高清楚度（毫秒级）记载整个年夜脑神经电勾当，相称在为神经生长拍摄一部纪录片。依托这一平台，咱们不仅能清楚看到年夜脑内的“电路”怎样搭建，还有能增进对于脑部疾病、脑机接口开发及神经怎样再生的理解。