KAIST研製新型腦機接口有助藥物輸送和實現遠程控制
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”,然後通過配套的智能手機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干涸。
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》