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由Angela Betsaida B. Laguipo,BSN,RN
技术进步在各种学科中表现出诺言,包括在医学世界中。在过去的几年里,人类已经开发出高级技术,这有助于提高人类生活质量和性能的突破。其中一个创新是脑植入的发展。
什么是脑植入?
脑植入物或神经植入物是直接连接到人脑的装置,通常在其表面上。这些装置用于通过电刺激,记录或阻塞大脑中神经元的信号来帮助脑疾病的患者。
大脑植入物是如何工作的?
大脑植入物可以用于多种应用。这些技术系统主要用于刺激大脑或神经系统的某些部分。因此,该设备可以增强感官、记忆或身体运动。它们通常被用来替换受损的组织或大脑的一部分。
大脑植入物通过从大脑的一个区域收集数据,处理信息并将产生的信号传递到大脑的另一个区域来恢复认知功能。
大脑植入应用程序
沮丧
医生制定了许多不同的方式来治疗抑郁症;然而,对于没有回应治疗的患者,建议使用深脑刺激(DBS),或直接向某些大脑区域发送电击。
虽然这种方法很有希望,但它表明了许多不一致。然而,旧金山加州大学科学家的新研究提出了使用脑植入物或电极。这些将附着在眶内皮质(OFC)的侧部,这是一个决策,情绪调节和情感处理的区域。该地区也与抑郁症的发展有关。
帕金森综合症
在另一项研究中,自调节大脑植入物可能有助于治疗帕金森氏症患者。研究人员发现,刺激电极可以提供脑深部刺激(DBS),以减轻神经退行性疾病的症状。植入物与皮下的小型计算机连接,数据由外部设备进行分析。
内存助推器
大脑植入物可能有助于提高记忆力,从而帮助老年痴呆症患者。一项研究表明,向大脑发送电子信号的大脑植入物可以帮助人类恢复记忆功能。
脑植入物质问题
找到用于脑植入物的合适材料是一项挑战。设备与大脑之间存在基本的不对称性。例如,智能手机和计算机使用来回通过的电子,而神经元使用像钾和钠等离子。
另一个决定植入大脑的材料的问题是力学。今天,许多人在大脑植入物中使用硅基技术。一开始,他们工作得很好,但从长远来看,他们开始失败。大脑也可能经历微运动伪影或大脑中的探针的微小运动。这会导致炎症、组织损伤和加剧疤痕。虽然这些只是自然的生物反应,但它们会导致信号质量下降,最终,植入物会失败。
脑植入石墨烯制成
石墨烯是一种很有前途的脑植入新材料。石墨烯是一种超薄碳材料,在许多科学和技术领域都显示出了前景。欧洲杯线上买球
剑桥石墨烯中心的科学家进行的一项新研究发现,石墨烯可以用来制造高效和灵活的大脑植入物。石墨烯大脑植入物被用于防止信号丢失问题,这与由钨和硅等硬物质制成的现代电极周围形成的疤痕组织有关。
由于大脑由软组织制成,因此脑植入物也应该是柔性的。石墨烯可以帮助制备具有优异的生物相容性性质的植入物。
另一项研究表明,基于石墨烯的大脑植入物可以记录大脑中的电活动。这种植入物采用了一种基于晶体管的结构,可以在将大脑信号传输到接收器之前将其放大。与常规电极阵列相比,使用石墨烯可以帮助支持更多的记录位点。
此外,石墨烯是柔性的,纤细且薄的。因此,它可以在皮质的大面积上使用,而不会抑制或干扰正常脑功能。在未来,石墨烯脑植入物能够检测甚至已知的最轻微的脑活动,以携带有关各种事件的重要信息,例如笔触的发作和进展。这些植入物不仅可以检测到可能的笔画,还可以确定癫痫发作的何处和何处以及如何治疗癫痫的新治疗和方法。
来源和进一步阅读
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