这套体系属于新一代光遗传学与柔性生物电子技巧的结合成果，装配本身柔嫩、可弯折，像一枚邮票般大年夜小，比信用卡还薄，可置于头皮下、紧贴颅骨外面，无需穿透脑组织即可工作。 装配内部集成了多达 64 个微型 LED 阵列，每一个发光单位都可以在频率、亮度和时序上实现及时自力控制，从而在大年夜范围皮层上合成复杂的空间和时光光刺激图案。
在实验中，研究团队应用经由基因改革、对光刺激敏感的小鼠作为模型，经由过程预先设定的光模式激活特定皮层区域组合。 小鼠被练习去辨认某一特定光刺激“代码”，并将其与嘉奖地位对应起来：当 implant 在四个皮层区域同时出现精确的目标光型序列时，小鼠会前去响应取食端口，以行动表示出“读懂了这条信息”。 经由多轮实验，小鼠可以或许在很多可能的光组合中稳定分辨并选择与嘉奖对应的模式，这说来岁夜脑不仅能接收这类人工旌旗灯号，还能将其整合为可应用的“新感到”。
与早期光遗传学研究比拟，此次工作的一大年夜冲破在于摆脱了传统光纤电缆和单点刺激的限制，实现了全植入、可编程、无电池的无线控制平台。 该团队在 2021 年曾报道过应用单个微型 LED 控制社会行动的无线装配，而新体系则经由过程阵列化、多点构造，模仿更接近真实感知过程中的分布式皮层活动，为构建复杂“人工知觉”打开了空间。
装配工作时经由过程红光穿透颅骨刺激皮层神经元，既降低了侵入性，又保存了对大年夜范围神经回路进行精细操控的才能。 研究者指出，大年夜脑本质上一向在将电活动转化为体验，而这种光编码平台为直接“介入”这一转化供给了前所未有的对象，有助于懂得大年夜脑若何进修全新的旌旗灯号体系。
将来，团队筹划在此基本上测试更复杂的光编码，商量大年夜脑在数量和复杂度上到底能控制若干种人工模式，并测验测验优化阵列范围、发光间距和波长，以覆盖更大年夜皮层区域甚至更深层脑区。 从应用前景看，类似体系有望为假肢供给及时感到反馈、为听觉或视觉替代设备注入全新输入通道、赞助无药物镇痛和脑卒中康复，甚至成为脑机接口范畴构建“可进修人工感知”的关键技巧平台。
编译自/ScitechDaily
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