植入式脑机接口技术新突破:深圳诞生国内首套“柔性微丝电极阵列自动植入方案”
在脑机接口技术不断突破的今天,如何高效、精准地获取大脑神经信号,是推动脑科学与临床应用发展的核心挑战。微灵脑机(微灵医疗全资子公司)作为国内脑机接口科研领域的技术引领者,产品线围绕神经信号的高效获取与解析,适配不同的研究场景,为脑科学研究提供系统解决方案。

柔性微丝神经电极阵列采用了高生物相容性材料,厚度仅为头发丝的约1/10,宽度与发丝相当,杨氏模量非常低,其超柔性特质使得它能够深入大脑皮层内部,直接接触单个神经元,获取最原始的电脉冲信号。但这些特点也导致了电极非常难以观测和操作。植入时还要对植入点进行规划选择,避免损伤脑血管。此外,只植入一根柔性微电极,仅能采集单点、少量的神经信号,不足以支撑高性能脑机接口,植入多根柔性微电极可以覆盖更多的神经元,提高神经信号的丰富性,但多电极植入的难度也会大大提高。


针对微丝电极的植入挑战,近日深圳市“脑解析与脑模拟”重大科技基础设施(简称“深圳脑设施”)通过了“柔性微电极植入机器人——CyberSense”预验收。这台被学界称为“缝纫机”的植入设备,凭借微米级的三维定位精度和智能感知系统,可以将“比头发丝更细更软”的柔性微电极植入实验动物的大脑皮层。

由中国科学院自动化研究所提供定制
它的工作原理充满巧思:通过一根硬质针的快速上下穿梭,像缝纫机引线一样,将柔软的微丝电极“编织”进大脑皮层。机器人的“眼睛”——三维视觉系统,实时识别血管分布,规划最优植入路径;它的“双手”——高精度机械臂,以超越人类极限的稳定性,一次性植入多根电极。

脑机接口领域专家们进行现场评价
CyberSense成功搭载微灵脑机的柔性微丝电极,完成多例实验动物的脑机接口植入实验。植入后的电极可稳定采集高信噪比的神经元脉冲信号,为脑机接口交互、神经环路解析等研究提供可靠数据来源。


微灵脑机的柔性微丝电极与深圳脑设施CyberSense机器人的技术结合,贯通了从微电极制造—精准植入—信号采集的完整服务链,为脑科学研究提供一站式工具支持。
