以前只有在科幻小說中存在的場景,，通過一個接口將我們的大腦和計算機連接?，F(xiàn)在麻省理工學院的研究人員研發(fā)出比頭發(fā)絲還細的新型纖維可以將這一情節(jié)變?yōu)楝F(xiàn)實,。

他們說系統(tǒng)能夠直接將光信號和藥物發(fā)送給大腦,，同時電子讀數(shù)可以持續(xù)監(jiān)測不同輸入的影響,。

麻省理工學院材料科學與工程學副教授Polina Anikeeva表示：“我們正在建立一個比以前的設備更加符合生物學模式的能與組織交互的神經(jīng)接口,。”

人類大腦的復雜性使這一任務極富挑戰(zhàn),，不止是因為其太纖細,，也是因為其同時使用多種信號方法。

傳統(tǒng)的神經(jīng)探針設計用于記錄單一類型的信號,，這限制了我們不能獲取大腦任意時間點的信息?，F(xiàn)在MIT的研究人員可能發(fā)現(xiàn)了改變這一現(xiàn)狀的方法。

通過制造比頭發(fā)絲還細的復雜纖維,，他們能創(chuàng)造一個系統(tǒng)可以直接將光信號和藥物發(fā)送到大腦,，同步的電子讀數(shù)還能持續(xù)監(jiān)測不同輸入的作用。

新技術發(fā)表在自然生物技術雜志上。新纖維是有與神經(jīng)組織十分相似的多聚物組成的,，這使得其可以長時間無害的植入體內(nèi),。為了實現(xiàn)之一目的，Anikeeva的團隊使用由MIT材料科學院研發(fā)的用于光子學和其他領域的新型纖維制造技術,。

她解釋說,，多聚纖維的結構是和自然神經(jīng)一樣柔然和靈活。

目前設備用于神經(jīng)記錄和刺激的材料是由金屬,、半導體和玻璃制成的,，在移動時或損傷周圍的組織。Anikeeva表示這對于神經(jīng)修復學來說是個大問題,。它們十分硬和鋒利,，當我們在大腦中移動它們是會刮擦到周圍的組織。

該技術的關鍵是制造更大規(guī)模的版本,，稱為預制件,，在纖維內(nèi)得到特定的通道排列方式，包括傳送光的光波導通道,、給藥的空心管和傳輸電信號的導電電極,。

這些多聚物的模板的尺寸是英寸級別的，然后將其加熱變軟后拉伸成細纖維,，在這一過程中纖維還保持其精細的排列結構,。一次拉伸能讓纖維橫斷面變細200倍，重復拉伸直至纖維達到納米級別,。

Anikeeva說,，這一過程過去是英寸級別，現(xiàn)在是微米級,。單個纖維的不同通道組合能精確映射神經(jīng)活動,，最終達到治療神經(jīng)疾病的目的，那是單功能神經(jīng)探針無法實現(xiàn)的,。

光信號可以通過能進行光神經(jīng)刺激的光通道進行傳輸,，植入電極可以監(jiān)測其效果。同時,，一個或多個藥物可以通過空心管進行注射,，神經(jīng)元的電信號可以通過檢測記錄，從而精確的了解藥物的作用,。

該系統(tǒng)可以根據(jù)特定研究和治療目的定制精確的組合,。研究人員將得到調(diào)色板式的設備。

研究人員表示,，纖維最終將被制成用于大腦或脊柱不同區(qū)域的精確連接映射,，從而可以長期放入人體治療帕金森病等神經(jīng)科學疾病,。