想象一下能够“聆听”神经元演奏的交响音乐会。这是什么 神经矩阵，由团队开发 乔纳森·维文蒂教授 一 杜克大学，正在开始使其成为可能。该设备不仅仅是技术升级：它是 模式转变。 同 1008 个复用电极 以前所未有的分辨率捕捉大脑活动。
“挑战不仅仅是添加更多传感器，而是将它们集成起来，这样大脑就不会拒绝它们，”Viventi 解释道 在已发表的研究中 su 科学转化医学 2020 年。秘密是什么？一个 二氧化硅涂层 (t-SiO3) XNUMX 微米厚，可防止生物体液的攻击。结果： 6年稳定运营 在对灵长类动物的测试中，相比之下，之前的设备需要 18 个月。
但还有更多。集成电子器件将电缆数量减少到 100 根以下，消除了限制传统系统的混乱连接。 这就像从旋转电话变成智能手机.
神经矩阵，从理论到实践：令人惊叹的测试
2023 年，神经矩阵因老鼠实验而成为头条新闻。连接到视觉皮层，他记录了 具体模式 当动物认识几何形状时。 “我们以 92% 的准确度识别出与圆形和正方形相对应的神经特征”，揭示报告 科学公司.
现在，测试转向灵长类动物。在一项研究中引用 生物医学工程，带有植入物的猕猴仅用他们的思想来控制机械臂， 50毫秒延迟 – 几乎是实时的。 低延迟对于临床应用尤其重要.
前景如何？该团队的目标是 65.000电极 到 2026 年。让您头晕的数字： “通过这种密度，我们可以绘制与阿尔茨海默病等疾病有关的整个神经网络”，维文蒂预计。
挑战生物学的设计
神经矩阵与其他植入物有何不同？三大关键创新：
- 空间复用：电极以矩阵形式组织，就像相机像素一样，以覆盖更大的大脑区域
- 自供电电子设备：利用体热来减少对外部电池的依赖
- 混合材料：柔性硅与碳纳米管结合，抵抗大脑运动
“我们的灵感来自于 层粘连蛋白，一种驱动神经生长的蛋白质，”他解释道 艾米丽·佐藤，该研究的共同作者 矩阵科学博客。参考的是合成肽 SCR127，用于促进细胞粘附到传感器。
总之，该装置与神经组织整合而不会引起炎症。 “6 个月后，我们没有检测到明显的神经胶质增生”，确认数据来自 考研.
迈向临床应用（及其他）
其影响超出了研究范围。神经矩阵可以：
- 彻底改变神经假体：它将允许瘫痪患者以亚毫米精度控制外部设备
- 实时监测癫痫情况：在症状出现前 30 秒检测癫痫发作
- 绘制药物的作用图：研究新分子如何影响大脑活动
“我们正在与苏黎世联邦理工学院将使其适应帕金森氏症的深部脑刺激”，Viventi 宣布。但也有一些人有远大的梦想： 伊隆麝香 推特称，“Neuralink 将从这些创新中汲取灵感。”
神经矩阵，悬而未决的问题和未来的挑战
尽管取得了进展，但障碍仍然存在。这 成本 其中之一：每个原型的价值超过 500.000 美元。然后， 可扩展性：植入 65.000 个电极将需要目前尚不存在的微创手术技术。
还有道德？我们必须防止这些技术造成不平等。生物伦理学家正确地想知道谁将能够获得这些技术，并且 我们将如何保护神经数据，这是我们身份的本质。
与此同时，神经矩阵仍在不断发展。下一个版本将集成一个 微流体冷却系统，管理电极产生的热量。连接大脑和机器的竞赛才刚刚开始。
