西北大学科研团队发布无线脑机接口新突破
近日，美国西北大学的研究人员在神经科学与生物电子学的交叉领域取得了重要进展。他们开发出一种微型无线设备，能够通过光信号与大脑“通信”，为未来无缆化脑机接口的发展提供了关键技术支撑。研究成果于8日刊载于国际权威学术期刊《自然神经科学》。
一、 突破传统路径：光信号直达神经中枢
该装置采用一种柔软且富有弹性的微型植入材料，可贴合于头骨内表面。其核心组件是包含64个微型LED的阵列系统，每个LED细如发丝，可通过无线编程控制。这些LED能够生成复杂的光脉冲序列，穿透颅骨，精准刺激经基因改造的特定神经元。
与传统依赖感官输入的神经调控方式不同，这种技术绕过了视觉、听觉和触觉等自然通路，直接向大脑传递信息，从而构建了一条全新的人工感知通道。
二、 技术飞跃：从二元信号迈向多维感知
此次装置在团队先前研发的全球首款无电缆、无电池、可植入式光遗传学设备基础上实现关键升级。64个LED组成的阵列赋予设备更强的编程能力和空间分辨率。
该模块化设计能够模拟真实感官信息在大脑皮层中引发的分布式神经活动，使设备不再局限于“开启”或“关闭”等二元信号，而是可以传递多维度、类自然的感官反馈模式。
三、 实验验证：小鼠成功理解人工光信号
研究团队在一系列动物实验中测试了该系统的有效性。通过精确控制的光脉冲，他们刺激了小鼠大脑特定区域的神经元，结果发现小鼠能够快速学习并解读这些信号。
即使在缺乏外部感官输入的环境中，实验动物仍能根据光信号作出决策，完成如寻找奖励等任务。这表明大脑具备适应和解析这种新型人工信号的能力。
四、 多领域应用：推动神经调控技术革新
项目负责人、西北大学约翰·A·罗杰斯教授指出：“我们将微型光控系统与无线供电模块融合，构建出一种可长期植入皮下且不影响自然行为的新型平台。”
该技术在多个医疗与康复场景中具备广阔应用潜力，包括：
- 义肢触感增强： 为义肢用户提供真实的触觉反馈。
- 感官替代方案： 为视障或听障患者提供人工视觉或听觉输入。
- 非药物止痛： 通过调控神经活动改善慢性疼痛。
- 神经功能康复： 支持中风或脑损伤患者进行神经功能恢复训练。
目前，该团队正致力于开发更为复杂的光刺激模式，并持续研究大脑处理人工信号的潜力。这一成果不仅为神经调控领域注入了新动能，也为未来人脑与机器、环境之间的互动方式提供了全新视角。
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