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研究透视:神经元微芯片,面向下一代脑机接口系统
发布时间: 2021年8月28日
来源: 中国材料研究学会
多通道、电生理传感器和刺激器,尤其是那些用于研究神经系统的,通常基于单片微电极阵列。然而,这种阵列的架构,限制了电极放置和缩放到大量节点的灵活性,尤其是跨非连续位置。近期,布朗大学Arto Nurmikko团队在Nature Electronics上发文,提出了一种新型的神经界面系统,可以协调数百个微小的大脑传感器的活动。这种微植入芯片,可以自主执行神经传感、记录,无线联网的电微刺激,称为神经元微芯片。“脑机接口领域的一个重大挑战,是用设计方法探测大脑中尽可能多的点。到目前为止,大多数BCI都是整体设备,有点像小针床。需要把这个庞然大物,分解成微小的传感器,分布在大脑皮层。图1 分布式自治网络的无线神经元系统。

该植入物到外部电信集线器有~1 GHz 电磁经皮链接,在单个设备级别,提供双向通信和控制。在鼠皮质表面单独处理 48 个神经元,并用于神经活动的急性记录。使用定制的时分多址协议,链路配置有可能扩展到 770 神经元。该系统需要以每秒兆位的速率,同时进行无线电力传输和联网,要在极其严格的硅面积和功率限制下完成。文献链接: /10.1038/s41928-021-00631-8