深圳先進院等實現自驅動柔性器件神經刺激和突觸可塑性度量

日前，中國科學院深圳先進技術研究院腦認知與腦疾病研究所詹陽課題組同電子科技大學薛欣宇、張岩課題組合作，構建出基於摩擦電效應的柔性電子皮膚，可以實現無電池、自驅動的電刺激並引起神經響應。相關研究成果Self-powered, wireless-control, neural-stimulating electronic skin for in vivo characterization of synaptic plasticity（《用於在體神經突觸可塑性表征的自驅動、無線電子皮膚神經刺激系統》）發表在Nano Energy上。

突觸可塑性是生物體學習與記憶的主要神經機制之一，長期記憶的形成需要突觸強度的改變。傳統用於表征突觸可塑性的電神經刺激技術需要外部電源和線控系統，該團隊製造出一種用於突觸可塑性體內表征的新型自驅動、無線控制的神經刺激電子皮膚。利用該電子皮膚刺激大腦海馬體神經元，通過測量興奮性突觸後電位的電活動可以研究學習和記憶發生過程中神經突觸強度的改變。

科研人員在動物模型中進行驗證，將電子皮膚連接小鼠腦部海馬CA3區域，人工使電子皮膚發生形變產生電刺激，並在海馬CA1區記錄到興奮性突觸後電位，實驗結果表明海馬電刺激可誘發大腦活動和突觸改變，通過對突觸電位的量化度量可以表征突觸可塑性。這項研究表明，未來自驅動電柔性電子皮膚可以應用於神經刺激並有效量化神經功能的變化，並且可以擴展到新穎的多功能無電池、無線控制、神經刺激系統。

該項目得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、廣東省創新團隊項目等資助。

自驅動柔性電子皮膚度量神經突觸可塑性

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