蚕丝一样温柔的科技：中科院打造可自动贴附大脑的柔性神经植入物

大脑深处的神经元活动，是理解脑机接口（BCI）、神经调控和脑疾病治疗的关键。但传统植入电极深度访问常因硬性材料、细长穿刺轨迹和组织损伤问题而受限。11月4日消息，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究团队近日在Nature communications发表重大成果，成功开发出蚕丝蛋白赋能的微创植入式柔性神经界面。该系统不仅最低创伤、兼容标准神经外科路径，还在羊类 4 周-以上植入中展示了稳定记录能力。换言之，这是向大脑学习其自身柔软、适应、共存机制的重要一步。

深脑结构（如基底节、丘脑、杏仁核、海马区）对感觉、运动、情绪等功能极其关键。但目前大多数神经接口技术仅限于皮层表面或浅层结构。深入植入往往需要钻孔、穿刺深入、刚性电极对脑组织产生剪切应力、并伴随长期信号失效与炎症响应。

研究团队指出：要实现“长期、低损伤、可适配、覆盖大面积”的深脑记录接口，就必须解决两个核心问题：第一，在人体脑脊液（CSF）环境中快速展开、贴合曲面脑室壁的结构；第二，电极要具备良好信噪比、稳定性，同时与柔软脑组织机械匹配。为此，他们设计了以 丝绸支架 + 柔性微电极阵列（dMEA） 为核心的“脑室内接口”(IntraVentricular Interface, IVI)。丝绸支架具备形状记忆、自展开特性；微电极阵列则超薄 (< 15 µm)，可弯曲贴合。此外，设计中还引入面内金属屏蔽层以提升抗干扰性。

丝蛋白辅助的共形心室内接口 (IVI) 概述

进入大脑侧脑室后，丝蛋白支架在脑脊液环境中触发形状记忆功能，自动展开并精准贴附于尾状核头、脑室壁等深脑核心区域，如同为大脑“定制贴膜”。电极走线层的共面金属屏蔽设计，能有效抑制工频噪声，确保信号采集的高信噪比，解决了动态脑脊液环境下的监测难题。

丝蛋白辅助的微创植入和 IVI 自展开策略。

在“帕金森绵羊”模型的验证中，该神经界面展现出卓越性能：不仅稳定捕捉到帕金森病特征性β振荡信号，还能精准记录左旋多巴药物干预后的神经响应变化。更关键的是，其在长达四周的慢性监测中，始终保持良好电学性能与组织相容性，为长期临床应用奠定基础。

帕金森病绵羊的脑室内电生理记录和神经解码。

这一突破填补了深脑区微创广覆盖监测的技术空白，为深脑核团相关神经疾病的解析提供了一种全新的技术手段。

文章部分来源：快科技

论文指路：DOI：10.1038/s41467-025-64397-9