IT之家 9 月 17 日消息，在腦機接口等神經接口系統中，電極是連接電子設備和生物神經系統的核心界面傳感器，是腦機接口中“接口”的核心所在。然而，當前植入式電極均是“靜態”的，植入后只能“固定位置、局限采集”，還在免疫反應中“被動挨打”乃至傳導失效，嚴重制約了腦機接口的應用和未來發展。

9 月 17 日，由中國科學院深圳先進技術研究院劉志遠、韓飛團隊聯合徐天添團隊，以及東華大學嚴威團隊，歷經 5 年多協同攻關的研究成果在《自然》發表。

研究團隊成功研發出了如頭發絲般纖細、柔軟可拉伸、可自由驅動的神經纖維電極 —— NeuroWorm（神經蠕蟲）。該研究首次提出了腦機接口“動態電極”的新范式，打破了植入式電極的“靜態”傳統，為腦機接口電極的研究與應用開辟了新方向。

在該研究中，研究團隊首先要解決的難題，便是如何在一根直徑約為 200 微米的纖維上，布局數十個獨立的電極通道，這相當于在一根頭發絲上拆分雕刻出數十根長度一致、彼此不能交叉的細線，還要保證這根纖維足夠柔軟且可拉伸。

▲ 放大鏡視野下的 60 通道神經纖維電極

通過超薄柔性薄膜的制備、導電圖案設計、軟硬接口設計和制造等多個精細步驟，經過五年攻關，研究團隊在鄭海榮院士、李光林研究員的幫助下，終于制備出擁有沿著纖維長度方向獨立分布的多達 60 個通道的、直徑僅有 196 微米的柔軟可拉伸纖維電極。

為了讓制備的電極“動起來”，團隊在電極的一端增加了微小的磁頭，通過結合高精度磁控系統和即時影像追蹤技術，使電極能夠在體內自主調控前進方向，并能穩定記錄高質量的生物電信號。這樣的“動態電極”可以在兔子顱內“游走”，根據需要主動更換監測目標，研究團隊給它命名為 NeuroWorm—— 神經蠕蟲。

▲ “NeuroWorm”的設計、制造策略和演示

它的應用還遠不止于大腦。研究團隊還首次實現了電極在肌肉內的長期植入與穩定工作。團隊利用微創植入技術，成功實現了 NeuroWorm 電極在大鼠腿部肌肉內穩定工作超過 43 周。在外部磁場的操控下，NeuroWorm 可在肌肉上表面實現游走，可在植入后的一周內每天變換位置進行監測。

▲ 磁場控制下“NeuroWorm”對腦部與骨骼肌的動態監測