腦機啟偵|中國團隊首創可拉伸柔性電極，讓腦機接口隨“腦”而動

中國科研團隊在《Nature Electronics》發布《突破性腦機接口技術分析報告：從“柔性”邁向“彈性”》重磅研究，首創可拉伸柔性電極，讓腦機接口隨“腦”而動！

背景：Neuralink 的“阿喀琉斯之踵”

2024年，Neuralink 完成了首例人體植入手術，盡管初期效果驚人，但隨后暴露出一個致命問題：約85%的電極絲從大腦組織中脫出。

核心矛盾：大腦并不是靜止的，它會隨著呼吸和心跳產生約1-3 毫米 的搏動（腦搏動）。

傳統痛點：此前的“柔性電極”雖然薄，但不可拉伸。當大腦發生位移時，這些電極絲就像被繃緊的琴弦，由于缺乏彈性空間，極易在機械應力下被“擠”出腦組織，導致信號丟失。

核心實驗內容詳解：如何實現“順應性”？

中國團隊的這項研究，其核心在于將電極從單純的“柔性（Flexible）”升級到了“可拉伸性（Stretchable）”。

仿生螺旋結構設計：實驗設計了一種類似于彈簧或電話線的螺旋/卷曲結構。

■ 力學解耦：傳統的直線型電極在受到拉力時，應力直接作用于材料本身；而該團隊設計的螺旋結構能將張應力（Tensile Stress）轉化為電極自身的彎曲和扭轉應力。

■ 極低彈性模量：數據顯示，這種電極拉伸100微米所需的力僅為37微牛（μN），比 Neuralink電極所需的4毫牛（mN）低了100倍以上。這意味著它能像影子一樣貼合大腦的每一次跳動，而不會產生反作用力。

高通量信號采集（1024通道）：實驗不僅解決了穩定性問題，還保持了極高的采樣精度。

■ 硬件指標：團隊研制出了具有1024個并行通道 的高密度陣列，這在規格上完全對標甚至在生物順應性上超越了Neuralink的N1芯片。

■ 信噪比：由于電極能始終緊貼神經元，不會因為腦位移產生相對滑動，其信號采集的穩定性大幅提升。

靈長類動物（恒河猴）在體實驗：這是評估長期穩定性的關鍵環節。

■ 穩定性驗證：在恒河猴大腦中進行的植入實驗顯示，該電極在長期的腦搏動環境下，未發生明顯的位移或脫出。

■ 解碼性能：研究者利用該電極成功記錄到了高質量的單神經元放電信號。在256通道的測試中，捕獲到了多達257個神經元單位，并實現了對猴子運動意圖的高精度解碼。

■ 組織相容性：術后組織切片顯示，由于電極與腦組織的機械錯配極小，周圍的膠質瘢痕反應（炎癥反應）顯著減輕，這對于電極的“終身使用”至關重要。

技術對比：中國方案 vs. Neuralink

未來展望：腦機接口的“下半場”

這項成果標志著侵入式腦機接口從“能不能用”跨越到了“穩不穩定”的新階段。

■ 臨床轉化加速：解決了脫出這一核心安全痛點后，該技術有望快速進入人體臨床試驗，特別是針對需要長期康復的高位截癱和漸凍癥患者。

■ 無線集成化：未來的挑戰在于如何將這 1024 通道的高通量彈性電極與無線傳輸模塊、植入式供電系統完美集成，實現真正的“隱形”腦機交互。

■ 生物反饋閉環：由于電極的高穩定性和低損傷性，未來可以實現更精準的“雙向通信”——不僅記錄大腦信號，還能通過電極給予大腦精細的電刺激反饋，從而治療抑郁癥、帕金森病等神經系統疾病。

來源 | 腦機接口-BCI

浙大科技園啟真腦機智能產業化基地是在浙大控股集團領導下，由浙江大學科技園發展有限公司與杭州未來科技城管委會共建，圍繞腦機智能產業主體，輻射腦機+生命健康、腦機+智能制造、腦機+新一代信息技術、腦機+新材料等領域的專業化特色產業基地，由杭州啟真未來科技發展有限公司負責全面運營。

基地依托浙江大學在腦機智能方面的學科優勢，以腦機智能作為核心科技支撐，貫徹浙江大學國家大學科技園“有組織科技成果轉化、有靶向科技企業孵化、有體系未來產業培育”的服務體系，致力于打造腦機智能領域具備成果顯示度、區域影響力的產業化高地。