——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
日前,中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院腦認(rèn)知與腦疾病研究所詹陽(yáng)課題組同電子科技大學(xué)薛欣宇、張巖課題組合作,構(gòu)建出基于摩擦電效應(yīng)的柔性電子皮膚,可以實(shí)現(xiàn)無(wú)電池、自驅(qū)動(dòng)的電刺激并引起神經(jīng)響應(yīng)。相關(guān)研究成果Self-powered, wireless-control, neural-stimulating electronic skin for in vivo characterization of synaptic plasticity(《用于在體神經(jīng)突觸可塑性表征的自驅(qū)動(dòng)、無(wú)線電子皮膚神經(jīng)刺激系統(tǒng)》)發(fā)表在Nano Energy上。
突觸可塑性是生物體學(xué)習(xí)與記憶的主要神經(jīng)機(jī)制之一,長(zhǎng)期記憶的形成需要突觸強(qiáng)度的改變。傳統(tǒng)用于表征突觸可塑性的電神經(jīng)刺激技術(shù)需要外部電源和線控系統(tǒng),該團(tuán)隊(duì)制造出一種用于突觸可塑性體內(nèi)表征的新型自驅(qū)動(dòng)、無(wú)線控制的神經(jīng)刺激電子皮膚。利用該電子皮膚刺激大腦海馬體神經(jīng)元,通過(guò)測(cè)量興奮性突觸后電位的電活動(dòng)可以研究學(xué)習(xí)和記憶發(fā)生過(guò)程中神經(jīng)突觸強(qiáng)度的改變。
科研人員在動(dòng)物模型中進(jìn)行驗(yàn)證,將電子皮膚連接小鼠腦部海馬CA3區(qū)域,人工使電子皮膚發(fā)生形變產(chǎn)生電刺激,并在海馬CA1區(qū)記錄到興奮性突觸后電位,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明海馬電刺激可誘發(fā)大腦活動(dòng)和突觸改變,通過(guò)對(duì)突觸電位的量化度量可以表征突觸可塑性。這項(xiàng)研究表明,未來(lái)自驅(qū)動(dòng)電柔性電子皮膚可以應(yīng)用于神經(jīng)刺激并有效量化神經(jīng)功能的變化,并且可以擴(kuò)展到新穎的多功能無(wú)電池、無(wú)線控制、神經(jīng)刺激系統(tǒng)。
該項(xiàng)目得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目等資助。

自驅(qū)動(dòng)柔性電子皮膚度量神經(jīng)突觸可塑性
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