新型電子皮膚實(shí)現(xiàn)自供電海馬神經(jīng)刺激
中國(guó)科學(xué)家最近開(kāi)發(fā)了一種具有柔性的電子皮膚(e-skin),該皮膚能夠自我驅(qū)動(dòng)神經(jīng)刺激并引起神經(jīng)反應(yīng)。該技術(shù)將有助于表征突觸可塑性。
這項(xiàng)研究是由中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院(SIAT)的詹揚(yáng)博士的團(tuán)隊(duì)與Dr. 電子科技大學(xué)的薛新宇和張巖。
突觸可塑性是機(jī)體學(xué)習(xí)和記憶的主要神經(jīng)機(jī)制之一。長(zhǎng)期記憶需要改變神經(jīng)元之間的突觸強(qiáng)度。傳統(tǒng)上,用于表征突觸可塑性的電神經(jīng)刺激技術(shù)需要外部電源和線(xiàn)控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。為了克服這些限制,研究人員提出了一種新型的自供電神經(jīng)刺激電子皮膚,用于體內(nèi)表征突觸可塑性。
電子皮膚由柔性的感光摩擦電單元組成,可以通過(guò)各種輕微的身體運(yùn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng),并且可以通過(guò)光照射進(jìn)行無(wú)線(xiàn)控制。詹博士說(shuō),光照明可以影響電子皮膚的電神經(jīng)刺激信號(hào)。他說(shuō):“因此,可以通過(guò)照明來(lái)控制老鼠大腦區(qū)域的電神經(jīng)刺激過(guò)程。”
科學(xué)家植入了一個(gè)電極來(lái)記錄小鼠海馬CA1中的fEPSP(場(chǎng)興奮性突觸后突觸電位)以及CA3區(qū)域中的一個(gè)刺激電極。小鼠大腦活動(dòng)的記錄證實(shí)了電子皮膚神經(jīng)刺激的有效性。
這項(xiàng)工作表明,自供電電子皮膚在量化神經(jīng)可塑性變化方面具有潛在的應(yīng)用。它也可以應(yīng)用于新型的多功能,無(wú)電池和無(wú)線(xiàn)控制的神經(jīng)刺激系統(tǒng),以及感官替代或腦機(jī)接口。
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