“这一技术表明,在对脑部神经网络活动进行可视化和量化处理方面,我们或许会有重大突破。”DARPA项目主管多哥·韦伯说。
据物理学家组织网10月22日(北京时间)报道,这一新设备利用石墨烯做传感器,可以导电,但厚度不到一纳米,并且比现在的金属触点细了几百倍。这么细的材料可以让大部分波段的几乎所有光通过,从而使光学和电学手段在这里相互兼容。此外,石墨烯对生物系统无毒害,比之前的试验材料进步了许多。
石墨烯获2010年诺贝尔物理学奖,超分辨荧光显微镜摘得了2014年化学奖。目前,脑功能研究的技术支柱是神经元信号电子监控与模拟,而新兴的光学技术利用光子进行研究,从而为神经网络结构的可视化以及脑结构开发开辟了新路。电子技术和光学技术相互区别同时优势互补,如果一起利用,将可能有利于进行高分辨率脑部研究。在此次研究之前,这些技术的融合并非易事,因为传统的金属电极太厚,往往大于500纳米,所以难以透光,进而与许多光学技术不兼容。
透析脑部的解剖结构与功能一直是神经科学领域所追求的目标,同时也是奥巴马政府“人脑计划”研究项目的重中之重。DARPA希望下一代神经科学技术可以反映出神经网结构和功能的关系。科研人员希望提升这一新研发工具的性能,从而可以同时测量任意移动目标的神经元功能、动态和行为。
韦伯说:“现在,我们有机会直接一探究竟,去观察、测量和模拟神经回路,从而探索这些联系,并确认大脑回路的功能。这一发现能帮助我们有效了解和治愈脑部创伤与疾病。”