超柔性神经电极及脑机接口

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授课背景及内容：

超柔性神经电极是指厚度极薄、弯曲刚度极低、与软组织力学特性匹配的植入式微电极，用于实现对神经信号的高灵敏检测或有效电刺激。超柔性神经电极是脑科学研究领域的一项重要工具。大脑神经系统是由数十亿个神经元所组成的复杂系统，由于神经元依靠“脉冲放电”和“神经递质释放”两种基本模式来完成生物信息的传递与整合功能，因此将电生理和电化学两种信号检测功能集成于超柔性神经电极以实现原位、同步、实时的双模检测分析，在脑机接口（BCI）、脑神经疾病诊疗方面具有重要的应用前景。尤其在脑机接口方面，单一功能的神经电极已难以满足对神经环路信息处理机制的全面探究，而能够同步实现神经信号检测和神经电刺激的多功能超柔性神经电极，在实现高时间/空间分辨率的闭环神经调控中展现出关键作用。近些年，随着认知神经科学、信息科学以及神经电极技术的突飞猛进，脑机接口已成为科学界和产业界的双重热点，并从最初的理论研究走向了当前的临床应用，孕育出众多创新创业公司，例如Neuralink、Precision Neuroscience、Blackrock Neurotech、脑虎科技、衷华脑机、阶梯医疗。脑机接口作为新质生产力的代表性领域之一，是生命科学和信息技术深度交叉融合的前沿领域，也是未来产业发展的重要方向。本课程首先概述神经电极类型与发展，然后详解超柔性神经电极关键技术（材料、设计、制备、修饰）及应用（脑机接口、多模态检测与调控），最后针对基于神经电极的脑机接口进行总结与展望。

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