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脑机接口可以促进大脑和外部电子系统之间的直接电通信。这些装置允许大脑活动直接控制假肢等物体，或调节神经或肌肉功能，从而帮助瘫痪或神经系统疾病患者恢复功能。 然而，大多数传统的脑机接口设备只能测量大脑表面的神经活动。为了记录大脑深层的单个神经元活动，通常需要进行侵入性颅内手术来植入探针。这种手术可能导致并发症，包括感染、炎症和脑组织损伤。
微血管内探针(MEV)选择性植入弯曲分支，用于跨血管壁的神经记录。MEV探针(黄色)被设计成弯曲成分支血管(相对于直血管)，通过预装微导管(青色)的生理盐水流选择性地注射到分支血管中。资料来源:斯坦福大学张安琪 实际上除了通过侵入性手术将生物探针植入大脑深部区域外，还有一种方法，那就是利用大脑的血管网络来实现探针的传送。 斯坦福大学张安琪博士、哈佛大学 Charles Lieber教授等研究人员开发出了一种微型、超柔性血管内神经探针，可以植入啮齿动物大脑中直径低于100微米的血管中。
研究人员将该项研究以题为《Ultra
flexible endovascular probes for brain recording through micrometer-scale
vasculature》的论文发表在《Science》期刊上。 研究人员到受微创导管注射向心脏植入支架的启发，设计了基于聚合物的超柔性微血管内(MEV)探针，该探针可以加载到柔性微导管中并从柔性微导管中注射。可以利用生理盐水流通过微导管将探针带入更深的血管系统。然后将微导管收回，而让MEV探针留在原位。
血管内植入及MEV探针概述。来源该论文 与其他脑机接口技术不同在于，该项技术使用了超柔性的血管内探针，它可以精确地进入微小的血管内，而无需进行侵入性手术。这种探针可以进入其他方法难以安全到达的大脑区域，通过调整探针的机械特性，实现在不同脑位点的选择性植入。 而且相比传统的用于神经电子接口的颅内深度电极需要进行侵入性手术，并且在植入过程中会损伤神经网络，该技术可以避免这些问题的出现。 在组织学测试中，探针表现出长期的稳定性和最小的免疫反应。探针不能变形或穿透血管壁，不会对血脑屏障造成损害，也不会显著减少血流量或引起神经功能障碍。 研究人员利用该技术成功地实现了对麻醉小鼠皮层和嗅球的体内电生理记录。这些探针显示了分支选择性植入和操作，揭示了神经系统疾病模型中不同的放电特性。实现了单细胞活动记录，展示了跨血管壁的单细胞分辨率。  脑血管的范围从大的皮层浅表血管到皮层内的微血管和毛细血管床。在大鼠脑中，约5%的血管直径大于100 μm，这是MEV探针可以靶向的。另外，研究人员通过进一步减小探头的弯曲刚度，可以实现对直径较小的血管的检测。 该研究的作者表示，“该技术可以作为一种研究工具扩展到许多神经系统疾病的检测和治疗，并可以作为微创脑机接口临床转化奠定基础。” Brian Timko在一篇相关文章中也写道:“这项技术可以实现与大脑深部区域的长期、微创生物电子接口。” 来源： https://www./doi/10.1126/science.adh3916 —— End —— 仅用于学术分享，若侵权请留言，即时删侵！ 更多阅读 专家观点：最近Neuralink FDA IDE的真正含义是什么?
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