日本东京大学讲师铃木隆文和新潟大学教授长谷川功领导的研究小组,近日成功开发出一种新型脑信号读取装置。该装置采用柔性高分子材料,能够在无创条件下精确检测脑电波,为脑机接口技术提供了新的突破。
研究团队首先对高分子材料聚氯代对二甲苯进行加工,使其表面形成针眼状微孔,随后利用微电子机械系统技术进一步处理,每隔0.5至1毫米安装一个微小电极。在猴子实验中,研究人员在长3厘米、宽5厘米的材料上放置了128个电极,装置灵敏度达到预期,能够准确检测到如活动手指等细微动作时脑神经细胞发出的脑电波。
传统脑电波检测方法存在局限:插入式电极虽能直接读取脑信号,但电极功能难以持久且会损伤周边组织;而外置脑电波检测仪虽无创,但固定电极的硅酮材料与头部贴合不紧密,电极间隔约1厘米,导致灵敏度较低。新装置使用的聚氯代对二甲苯材料柔软可变形,能与头部表面完全吻合,灵敏度与插入式电极相当,同时避免了组织损伤。
未来,若实现脑电波的无线传输,该技术有望驱动义肢运动,并支持电脑等设备的自如操作,为脊髓损伤患者等群体实现生活自理提供重要帮助。