一种新开发的基于石墨烯的植入物可以记录极低频率和大面积的大脑电活动，解锁低于0.1赫兹的丰富信息。这项技术由巴塞罗那微电子研究所(IMB-CNM, CSIC)、加泰罗尼亚纳米科学与纳米技术研究所(ICN2)和ICFO的石墨烯旗舰合作伙伴开发。在与生物医学研究所“August Pi i Sunyer”(IDIBAPS)的合作中，该原型被改编用于大脑记录。这项研究描述了这项突破性的技术将如何增强我们对大脑的理解，并为下一代脑机接口铺平道路。
关于人脑的知识体系正在不断增长，但仍有许多问题没有得到解答。几十年来，研究人员一直在使用电极阵列来记录大脑的电活动，绘制大脑不同区域的活动图，以了解当一切正常时是什么样子，当一切不正常时是什么样子。然而，到目前为止，这些阵列只能探测到超过某个频率阈值的活动。这项新技术克服了这一技术限制，解锁了0.1 Hz以下的丰富信息，同时为未来的脑机接口铺平了道路。
这种新设备与IDIBAPS的生物医学专家一起被用于大脑记录。这项新技术不再使用电极，而是采用了一种创新的基于晶体管的结构，在将大脑信号传输到接收器之前，将其就地放大。使用石墨烯构建这种新的结构意味着，与标准电极阵列相比，最终植入物可以支持更多的记录点。它足够纤细和灵活，可以在皮层的大片区域使用，而不会被拒绝或干扰正常的大脑功能。研究结果是一份前所未有的低频大脑活动图谱，该图谱承载着不同事件的关键信息，比如癫痫发作和中风的发生和发展。
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对于神经学家来说，这意味着他们终于能够获得一些我们的大脑只会发出声音的线索。这项技术可以改变我们记录和观察大脑电活动的方式。未来的应用将为癫痫发作的开始和结束提供前所未有的见解，使诊断和治疗癫痫的新方法成为可能。“除了癫痫，这种与大脑的精确映射和互动还有其他令人兴奋的应用，”José Antonio Garrido解释道，他是石墨烯旗舰合作伙伴ICN2的研究负责人之一。“与普通的标准无源电极相比，我们的有源石墨烯晶体管技术将促进新型多路复用策略的实施，这种策略可以显著增加大脑中记录位置的数量，从而引领新一代脑机接口的开发。”利用“多路复用”的优势，这种石墨烯技术也可以被一些相同的研究人员用来恢复语音和通信。ICN2已经通过一项专利获得了这项技术，该专利保护使用石墨烯晶体管来测量低频神经信号。
“这项工作是一个很好的例子，说明了一种灵活的、基于石墨烯的晶体管阵列技术如何能够提供超出今天所能达到的能力，并为以未知频率阅读神经活动打开了巨大的可能性”，卫生部门负责人Kostas Kostarelos指出。石墨烯旗舰的医学和传感器部门。
来源:石墨烯的旗舰
