面向世界科技前沿,面向國家重大需求,面向國民經濟主戰場,率先實現科學技術跨越發展,率先建成國家創新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

——中國科學院辦院方針

首頁 > 科研進展

深圳先進院等利用柔性自驅動設備實現對神經可塑性的雙向調節

2021-03-31 深圳先進技術研究院
【字體:

語音播報

  近期,中國科學院深圳先進技術研究院腦智能中心研究員詹陽團隊、神經工程中心研究員李光林團隊同電子科技大學團隊合作,制備出自驅動柔性可穿戴神經刺激器,實現對神經可塑性的雙向調節。相關研究成果以Bidirectional modulation of neural plasticity by self-powered neural stimulation為題,發表在Nano Energy上。

  調節神經可塑性被認為是治療阿爾茨海默病、藥物成癮和中風等疾病的一種有效手段。目前常見的商用神經電刺激器通常需要電池或插座來維持供電需求,龐大的系統框架及不靈活的組件設計限制了設備的靈活應用。為了突破這一技術難題,研究人員設計出一種自驅動柔性可穿戴神經刺激器,通過產生高頻和低頻脈沖兩種模式,誘導長時程增強或長時程抑制的形成,實現對神經可塑性的雙向調節。該自驅動柔性可穿戴神經刺激器集成柔性自驅動納米發電機、信號調制模塊和神經刺激電極,具有體積小、質量輕、柔軟便攜等優勢,能夠將運動過程中產生的機械能轉化為神經刺激信號,調節突觸可塑性。

  自驅動柔性可穿戴神經刺激器在清醒動物模型中進行了驗證。研究人員將該設備接入小鼠大腦,信號調制模塊將搜集的能量調制成雙模刺激信號,在無須外界供能的情況下,成功誘導出海馬體長時程增強和長時程抑制的形成。該研究克服了傳統商業電刺激器設備體積龐大及配套電源帶來潛在隱患等缺點,為基于突觸可塑性的神經系統疾病治療及雙向腦機交互提供了新思路。

  深圳先進院和電子科技大學為通訊單位。深圳先進院研究助理韓葉超和深圳先進院客座學生、東北大學博士生趙天銘為論文的共同第一作者,李光林、詹陽和電子科技大學教授薛欣宇為論文的共同通訊作者。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金委、深港腦科學研究院、四川科技計劃等的資助。

  論文鏈接 

自驅動神經刺激器對神經可塑性的雙向調節

打印 責任編輯:張芳丹

掃一掃在手機打開當前頁

© 1996 - 中國科學院 版權所有 京ICP備05002857號-1 京公網安備110402500047號 網站標識碼bm48000002

地址:北京市三里河路52號 郵編:100864

電話: 86 10 68597114(總機) 86 10 68597289(值班室)

編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中國科學院 版權所有 京ICP備05002857號-1 京公網安備110402500047號 網站標識碼bm48000002

    地址:北京市三里河路52號 郵編:100864

    電話: 86 10 68597114(總機) 86 10 68597289(值班室)

    編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中國科學院 版權所有
    京ICP備05002857號-1
    京公網安備110402500047號
    網站標識碼bm48000002

    地址:北京市三里河路52號 郵編:100864
    電話:86 10 68597114(總機)
       86 10 68597289(值班室)
    編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn

  • 彩88app-彩88欢迎您