下一代大脑植入物是一个极小的线圈

近年来，大脑植入物研究蓬勃发展。通过正确的机制，它们有可能帮助人们治疗各种疾病，从瘫痪和帕金森病到某些类型的眼部损伤和失明。

这些植入物通过手术植入大脑皮层，通过刺激神经元来发挥作用，然后这些神经元会瞄准全身的特定细胞。但直到最近，许多大脑植入物都是基于电极的，依赖于金属板、植入物和周围神经之间的导电性。这些设备通常会随着时间的推移而变得不那么有效，而且金属板可能会（而且经常会）腐蚀。它们需要金属和大脑直接接触，这也会导致问题。

现在，研究人员发明了一种不同的植入物，他们称之为“微型线圈”。这些微型金属线圈（即带有单个尖锐弯曲的细线）利用磁能刺激大脑活动，类似于 MRI 的工作方式。他们希望这些新设备不仅能在大脑中停留更长时间，还能实现更精细的肌肉运动，使大脑植入物更有效。他们的研究成果于周五发表在《科学进展》上。

“我们现在对这些线圈非常着迷，”这项研究的主要作者、哈佛医学院神经外科教授 Shelley Fried 说道。“我认为现在说线圈将成为未来的治疗方法还为时过早，但我认为它们绝对有可能成为未来的治疗方法。”

虽然研究人员对使用这些微型线圈通过刺激视觉皮层来治疗眼部疾病特别感兴趣，但弗里德表示，它们可以用于治疗任何与大脑皮层有关的疾病。它们甚至可以帮助瘫痪患者更好地利用高科技、意念控制的假肢。

弗里德说，目前标准的电极式植入物最大的问题之一是，它们无法真正实现精细控制。当它们瞄准神经元时，它们基本上瞄准了它们接触区域内的每个神经元。因此，如果瘫痪者使用它们来操纵假肢，它们不会让瘫痪者知道他们抓东西的力度有多大，或者他们推拉物品的力度有多大。微型线圈采用不同的方法：通过使用磁性，线圈可以产生定向场。然后，这些场会将范围缩小到特定的一组神经元。

“线圈可能有一些优势，因为我们可以瞄准大脑中较窄的区域。例如，我们可以用一根指尖瞄准它，”弗里德说。

研究人员已成功将这些植入物用于小鼠，并计划下一步在人类皮层组织中进行试验。如果一切顺利，他们下一步将对灵长类动物进行测试。

微型线圈只是制造可实现更精细运动的大脑植入物的方法之一。还有许多其他想法正在酝酿之中，弗里德预计，在未来几年甚至几十年内，这些大脑植入设备将得到很大的改进。很快，这项技术将对瘫痪等疾病患者的生活产生真正的影响。