柔性微电极植入机器人CyberSense助力脑机接口研究
AI导读:
中国科学院自动化研究所研发的柔性微电极植入机器人CyberSense,通过深圳市“脑设施”预验收,助力科学家将柔性微电极植入实验动物大脑皮层,为脑机接口与脑科学研究提供关键支撑。该机器人具有多项自主知识产权,能灵活兼容不同规格柔性微电极,为脑机接口领域带来新突破。
记者今天(28日)从中国科学院自动化研究所获悉,该研究所脑图谱与类脑智能实验室(简称“脑与类脑实验室”)脑机接口与融合智能团队自主研发的柔性微电极植入机器人产品——CyberSense,近日通过深圳市“脑解析与脑模拟”重大科技基础设施(简称“脑设施”)预验收,为脑机接口与脑科学研究提供了关键支撑。该机器人助力科学家将“比头发丝更细更软”的柔性微电极植入实验动物的大脑皮层。
△柔性脑皮层微电极植入机器人CyberSense
CyberSense是“缝纫机”式柔性电极自动植入机器人,拥有多项自主知识产权,可灵活兼容不同规格的柔性微电极,应用于啮齿类、非人灵长类等动物的大脑皮层植入。该机器人能在其智能感知系统的引导下,以微米级的三维操作精度,将多根厚度≤10微米、宽度≤100微米的微丝状电极植入大脑皮层内,同时灵活地避让脑血管。由于其植入过程类似于缝纫机的工作原理,因此被称为“缝纫机”式植入。
植入后的柔性微电极能将大脑的神经电信号传导到微型芯片,由芯片处理并解析大脑的信息处理过程,同时也可通过微电流刺激电极触点附近的神经细胞,实现对脑活动的调控。目前,CyberSense已成功支持多种规格的柔性微电极植入,服务于脑机接口和神经电生理研究。
△猕猴大脑皮层植入手术
植入式脑机接口是一个高度交叉的领域,涉及电极、芯片、植入、通信、脑外科、人工智能、神经解码等关键技术,需要多学科协作。随着新材料和微纳加工技术的进步,植入式电极越来越微小柔软,但植入难度也越来越大,因此高度自动化的植入机器人成为脑机接口领域的核心设备。
△动物大脑皮层多电极植入效果
植入式脑机接口可为残障人士带来意念控制、语音合成等福利,也可协助科学家研究大脑工作原理。采集高质量神经信号并降低植入风险,是植入式脑机接口技术的核心问题。
△已应用的柔性脑皮层微丝电极示例
目前,植入式脑机接口已进入柔性电极时代,其中微丝状柔性电极能采集高精度的神经元脉冲。脑与类脑实验室团队将继续开发柔性电极植入机器人,促进国内脑机接口与脑科学发展。
(文章来源:央视新闻)
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