這是包裹在脊髓上的微小電子設(shè)備與一枚硬幣的對(duì)比圖。圖片來源：劍橋大學(xué)

科技日?qǐng)?bào)記者?張夢(mèng)然

脊髓損傷可導(dǎo)致嚴(yán)重的殘疾。現(xiàn)在，英國(guó)劍橋大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)用包裹脊髓的微型柔性電子設(shè)備，成功記錄了大腦和脊髓間的神經(jīng)信號(hào)。這一設(shè)備首次實(shí)現(xiàn)360度安全記錄信號(hào)，提供脊髓活動(dòng)的完整圖像。研究結(jié)果發(fā)表在新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

脊髓就像一條高速公路，以神經(jīng)沖動(dòng)的形式將信息傳入和傳出大腦。脊髓受到損傷會(huì)造成通訊中斷，可能導(dǎo)致嚴(yán)重殘疾，包括不可逆轉(zhuǎn)的感覺和運(yùn)動(dòng)功能喪失。能夠監(jiān)測(cè)進(jìn)出脊髓的信號(hào)對(duì)開發(fā)脊髓損傷的治療方法至關(guān)重要，并且在手術(shù)期間也能更好地監(jiān)測(cè)脊髓狀態(tài)。

目前治療脊髓損傷的大多數(shù)方法，都涉及高風(fēng)險(xiǎn)的手術(shù)，如用電極刺穿脊髓，以及在大腦中嵌入植入物。此次新開發(fā)的設(shè)備無需進(jìn)行腦部手術(shù)，會(huì)更加安全。

研究人員從微電子學(xué)中汲取靈感，在脊髓周圍包裹一層非常薄的高分辨率植入物來獲取信息。這是首次實(shí)現(xiàn)360度安全記錄。以往的360度監(jiān)測(cè)方法都需要刺穿脊髓，增加了脊髓損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

新設(shè)備厚度僅為幾微米，采用先進(jìn)的光刻和薄膜沉積技術(shù)制成，耗電量極低。這些設(shè)備能夠攔截并記錄沿著脊髓或神經(jīng)纖維傳播的信號(hào)。超薄的設(shè)備，不會(huì)對(duì)神經(jīng)造成損害，且可通過常規(guī)外科手術(shù)植入。

在大鼠模型測(cè)試中，研究人員已成功使用這種設(shè)備刺激肢體運(yùn)動(dòng)。在人體模型上的進(jìn)一步測(cè)試也表明，該設(shè)備可以應(yīng)用于人體，恢復(fù)患者的神經(jīng)通訊。

總編輯圈點(diǎn)

當(dāng)大腦和脊髓之間的溝通中斷，人體部分功能的喪失便不可避免。其實(shí)，科研人員想出了很多辦法來治療脊髓損傷，以部分替代脊髓功能。此次，一支科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種可以360度記錄沿脊髓或神經(jīng)纖維傳播信號(hào)的超薄設(shè)備。當(dāng)人們能夠記錄大腦和脊髓之間來回的信號(hào)，或許就能重建這種信號(hào)，恢復(fù)神經(jīng)通訊，幫患者重新掌控身體。