中国科学家研发柔性脑机接口，在10Hz左右找到α波( 三 )

进而，为了探究水凝胶与脑部组织的相互作用，将水凝胶植入脑组织上，通过苏木素-伊红染色（病理组织切片最经常最广泛使用的一种常规染色法）和动物饮食行为、情绪评估等，证实植入式水凝胶脑机接口具有出色的生物相容性，不会对脑组织造成损伤，并在植入后可被无损取出。

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图3.超软水凝胶植入10天后仍能从脑组织表面取下，且不损坏组织。
另据悉，该团队还和北京军事医学研究院江小霞老师合作，采用轻度创伤性脑损伤（mTBI）模型评估水凝胶对神经炎症的抑制作用，用于评估材料与脑组织相互作用。
通过对大脑皮层和海马区的星胶和小胶标志物进行免疫荧光染色，发现水凝胶能够有效降低神经炎症实现脑组织处免疫逃逸。至此，该水凝胶可满足可植入式脑机接口临床需求。

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图4. 轻度创伤性脑损伤（mTBI）模型中水凝胶能抑制神经炎症。
综合以上性能评估，证实此次设计的水凝胶基脑机接口材料具有以下优点：良好的导电性、湿环境下对大脑的粘附性、类大脑的超软特性、免疫活性、植入体内后性能的稳定性等。
第三步，材料应用。
基于以上优异性能，为了全方位评估该水凝胶作为脑机接口的应用潜力，研究人员与电子科大合作开展水凝胶原位转印电路构建的植入式脑机接口，其可以准确地记录颅内皮层脑电信号（ECoG）。（图5）

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图5. 超软水凝胶脑机接口无缝贴合在大脑皮层处用于监测颅内ECoG信号
如前所述，他们还和法国Dreem公司合作，将水凝胶与柔性电路集成形成具有粘附性的水凝胶脑机接口，作为可穿戴式电极，采集头皮脑电信号（脑电图）。（图6）

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图6. 组织粘附、超软 BMI 用于表皮脑电信号和眼电信号（EOG）的记录。
未来将尝试解决水凝胶脑机接口生物降解问题研究人员表示，该研究的内容重点工作在于材料体系的设计，在其作为脑机接口方面做了初步的尝试。
后期，该团队将继续围绕这一课题进行更加系统和深入研究，并将尝试解决水凝胶脑机接口生物降解问题，避免植入后的二次取出造成的组织损伤。
其次，将对水凝胶脑机接口在长期脑电信号监测、并未对动物的行为学进行过多的评价，除了常见的开放旷场实验，水迷宫、新物体识别、悬尾、强迫游泳等，对动物认知学习能力或情绪的评价也是非常重要的，例如，监测创伤性损伤大鼠脑电信号的同时，对其行为学进行评估，从表型观察水凝胶基脑机接口对神经炎症的抑制作用，并探索对脑组织的修复情况。
-End-
参考：1、Wang, X., Sun, X., Gan, D., Soubrier, M., Chiang, H. Y., Yan, L., ... & Lu, X. (2022). Bioadhesive and conductive hydrogel-integrated brain-machine interfaces for conformal and immune-evasive contact with brain tissue.

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