Nature Communications：年夜脑神经调控与读取技术方面取得停顿

起源：国度纳米中间 2021-11-22 08:25

近日，中国迷信院国度纳米迷信中间研讨员方英团队在高精度神经调控与读取技术方面取得新停顿，相关论文以Self-assembled multifunctional neural probes for precise integration of optogenetics and electrophysiology为题颁发在Nature C

近日，中国迷信院国度迷信中间研讨员方英团队在高精度神经调控与读取技术方面取得新停顿，相关论文以Self-assembled multifunctional neural probes for precise integration of optogenetics and electrophysiology为题颁发在Nature Communications上。

脑迷信的焦点目的是解析神经电运动若何节制年夜脑的功效以及脑疾病的神经机制。要完成这些目的，必要精准调控与读取特定神经环路的电运动信息。此中光与多通道电心理记载联用技术，可以完成对神经元电运动的高光阴分辩率调控与读取，在神经功效环路解析和脑疾病机制研讨中均具备紧张意义。然而在传统办法中，因为光刺激范畴与电极记载范畴在空间上存在一到两个数目级的差异，招致神经元电运动功效归属隐约，给神经环路的高精度解析带来了困难和挑战。

该研讨团队恒久致力于倒退年夜脑神经信息阐发新技术及其在脑功效解析和脑机接口畛域中的利用。后期，团队应用微纳加工技术和生物相容性资料，倒退了一系列新型柔性神经电极技术，包含可打针式柔性神经电极（Nature Nanotechnology， 2015， 10， 629）、基于石墨烯和碳管的柔性全碳神经电极（Nano Letters， 2017， 17， 71），以及高密度柔性神经流苏电极（Science Advances， 2019， 5， eaav2842）等，为恒久稳定读取年夜脑神经电运动提供了紧张对象。

在后期研讨根底上，研讨职员近期构建了一种多功效柔性神经电极技术，同步完成了年夜脑中基因的精准递送、恒久光遗传学调控和神经电心理记载。应用弹性毛细自组装原理，研讨职员将高通量柔性神经电极和光导元件在含有光遗传基因的聚合物液体中进行自组装，获得了体积只有纳降级其余多功效柔性神经电极。研讨发现，多功效柔性神经电极可能完成基因在电极-神经界面的高效递送和表白。基于此，研讨职员应用多功效柔性神经电极将光遗传卵白精准表白在电极-神经界面100微米范畴内，从而确保了光调控神经元集群和电心理记载神经元集群的高度空间一致性。进一步应用柔性神经电极优越的生物相容性，完成了对年夜脑神经元电运动长达三个月以上的稳定读取与调控。 (100yiyao.com）

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