腦科學(xué)的核心目標(biāo)是解析神經(jīng)電活動(dòng)如何控制大腦的功能以及腦疾病的神經(jīng)機(jī)制。要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，需要精準(zhǔn)調(diào)控與讀取特定神經(jīng)環(huán)路的電活動(dòng)信息。近日，我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在高精度神經(jīng)調(diào)控與讀取技術(shù)取得新進(jìn)展，相關(guān)內(nèi)容以題為“Self-assembled multifunctional neural probes for precise integration of optogenetics and electrophysiology”發(fā)表在《Nature Communications》雜志。

    該團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一種多功能柔性神經(jīng)電極技術(shù)，同步實(shí)現(xiàn)了大腦中基因載體的精準(zhǔn)遞送、長(zhǎng)期光遺傳學(xué)調(diào)控和神經(jīng)電生理記錄。基于彈性毛細(xì)自組裝原理，研究人員將高通量柔性神經(jīng)電極和光導(dǎo)元件在含有光遺傳基因載體的聚合物液體中進(jìn)行自組裝，得到了體積只有納升級(jí)別的多功能柔性神經(jīng)電極。研究發(fā)現(xiàn)，這種多功能柔性神經(jīng)電極能夠?qū)崿F(xiàn)基因載體在電極-神經(jīng)界面的高效遞送和表達(dá)。基于此，研究人員利用多功能柔性神經(jīng)電極將光遺傳蛋白精準(zhǔn)表達(dá)在電極-神經(jīng)界面100微米范圍內(nèi)，從而確保了光遺傳調(diào)控神經(jīng)元集群和電生理記錄神經(jīng)元集群在空間上高度一致。進(jìn)一步利用柔性神經(jīng)電極良好的生物相容性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大腦神經(jīng)元電活動(dòng)長(zhǎng)達(dá)三個(gè)月以上的穩(wěn)定讀取與調(diào)控。

    多功能柔性神經(jīng)電極技術(shù)能夠同步實(shí)現(xiàn)大腦中基因載體的精準(zhǔn)遞送、光遺傳調(diào)控和長(zhǎng)期神經(jīng)電生理記錄，在神經(jīng)環(huán)路的精準(zhǔn)解析和腦機(jī)接口等方面具有重要的應(yīng)用前景。

    論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-26168-0

    注：此研究成果摘自《Nature Communications》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)，僅供參考。

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