CMOS神经探针为脑部疾病患者带来福音

2016-01-06 14:13

在2015年IEEE国际电子元件会议(IEEE IEDM 2015)上，奈米电子研究中心imec、鲁汶大学(KU Leuven)以及法兰德神经电子学研究中心(NERF，由VIB/KU Leuven与imec共同成立)携手发表一套神经探针晶片，利用CMOS相容制程结合12款单晶片整合的奈米光子电路(optrode) ，可望为脑部疾病带来创新疗法。

　　该探针以光遗传学技术为基础，能够为个别神经进行光学刺激与电子检测。研究人员的这项新发现，可望为进一步瞭解人脑以及针对像阿兹海默症、精神分裂症、自闭与癫痫等脑部疾病的创新疗法而铺路。

　　目前用于记录神经活动的现有装置以及对于脑部功能的研究均十分有限。而且，脑部是由许多在遗传上与功能上各不相同的神经元类型所组成的，传统的探针无法克服所记录的电讯号相对于其来源之间的歧异。

　　新式探针可实现主动式光输出

　　研究人员开发的新式神经探针能够克服这些挑战，为更深入瞭解脑部另辟新的路径，同时为脑部疾病带来创新的治疗方法。

　　这种新式探针结合电子与光子，从而可执行极其灵敏的测量。完全整合的植入式神经微系统拥有先进的功能，能够进行细胞级的检测、处理以及解释神经数据。该系统采用非常高密度的电极和奈米光子电路(光极)。因此，这种光极使用光遗传学刺激单个神经元——在光遗传学技术中，透过遗传性改造神经元使其对光敏感，从而可透过光脉冲使其易于受刺激。

　　这项研究获得了比利时法兰德技术创新机构(IWT)的OptoBrain计划支持。