“神經(jīng)灰塵”可以追蹤你體內(nèi)的一切：檢測健康狀況

　　近年來，健身追蹤器已變成了一種更加流行的可穿戴科技產(chǎn)品。不過，加州大學伯克利分校的工程師們將這個概念更推進了一步，開發(fā)出了極小的無線傳感器用以檢測人體內(nèi)的健康狀況。

　　這些設備大約只有一?；覊m大小，并將被植入人的體內(nèi)。它們將在那里對組織、肌肉及神經(jīng)進行實時檢測。研究人員們在八月三日出版的《神經(jīng)元》雜志上闡述了他們的發(fā)明。

　　這個植入物科技實時檢測身體任何部位的神經(jīng)或肌肉活動　　不僅如此，這些傳感器不僅并不需要使用電池而且可以用來刺激神經(jīng)和肌肉。這將可能提供一種治療如癲癇等失調疾病或激活人體免疫系統(tǒng)的途徑。這個器件已被植入了大鼠的肌肉和末梢神經(jīng)里，并采用超聲來作為能量來源并讀取收集到的數(shù)據(jù)。

　　傳感器已被縮小至一立方毫米，被稱作“神經(jīng)灰塵”，其中包含有一個壓電晶體。這篇論文的作者解釋說，這個晶體將人體外發(fā)射的超聲震動轉化為電力，用以驅動器件內(nèi)一個微小的晶體管，而這個晶體管直接連在一根神經(jīng)或肌肉纖維上。

　　研究人員解釋說，器件也可以被用來驅動假肢。

　　纖維內(nèi)的電壓峰值引起電流回路和晶體震動的改變，這樣使超聲接收器(目前主要還是發(fā)出超聲震動的源頭)探測到的回聲。既然超聲科技在醫(yī)院里非常普遍，并且超聲震動可以穿透絕大部分的軀體，它看起來像是個自然而然的選擇。

　　小鼠神經(jīng)纖維上植入物的細節(jié)　　Michel Maharbiz是加州大學伯克利分校電子工程及計算機科學的副教授。作為論文的共同通訊作者，他在一份聲明中說，“我認為神經(jīng)灰塵的長遠前景并不局限在神經(jīng)和大腦中，而要廣闊得多。”

　　Maharbiz和同事及加州大學伯克利分校的神經(jīng)科學家Jose Carmena共同領導了這項研究。他解釋說，“采用體內(nèi)遙測技術曾經(jīng)是絕無可能的，因為無法將一個超小的物體放入很深的地方。但是現(xiàn)在，我可以拿起一個極小的物體，將它放入神經(jīng)或器官、消化道或肌肉旁邊，并讀取數(shù)據(jù)。”

　　為了測試他們的器件，Maharbiz和Caarmena采用每一百毫秒發(fā)出六個540納秒超聲脈沖以驅動傳感器。這讓他們可以持續(xù)從器件內(nèi)讀取實時數(shù)據(jù)。目前，實驗還僅限于末梢神經(jīng)和肌肉。但研究人員對于它們在大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中也會起效很有信心。最終，它甚至會被用來控制假肢器械。

　　“神經(jīng)灰塵項目的初衷是描繪下一代腦機交流互動，并使其成為一項可行的臨床科技。”神經(jīng)科學研究生Ryan Neely說。“如果一位癱瘓患者希望控制一臺電腦或一個機械臂，你可以將這個電極植入大腦，它在那能終身持續(xù)工作。”