超細纖維植入腦 追蹤神經治疾病

傳送訊號、藥物 不傷神經

〔編譯顧佳欣／綜合報導〕電影「駭客任務」中母體將訊息傳輸至人腦已不再是幻想，麻省理工學院（ＭＩＴ）科學家研發出一種比髮絲還細的多功能纖維，植入人腦後能在不損及神經的情況下直接傳送光源、訊號甚至藥物，並透過數據輕易追蹤腦內神經活動，最終還能用作治療神經失調如帕金森氏症等疾病。

人腦構造複雜、傳輸訊息方式眾多，一向為學界研究難題，傳統的神經科學探針，一次只能記錄一種訊號，如今這種類似於神經特質之聚合物所組成的介面，不僅能傳送多種訊號，還可存於人體較長時間，而不損及周圍神經。

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這項創舉刊登在「自然生物科技（Nature Biotechnology）」期刊，主導研究的ＭＩＴ材料科學及工程學系助理教授安基瓦指出，新建造的介面得與神經以相較於過去更有機的方式進行溝通，其團隊運用了嶄新、運用在光電子等領域的纖維製程科技，讓介面更柔軟、更有彈性，並且看起來更像天然的神經。

傳統的神經修補元件非常僵硬鋒利，為金屬、半導體與玻璃製成，一旦在人腦內移動，容易損害神經。該技術的關鍵在於先創造一個大規模的模板，將所想要的纖維內通道先安排好，包括光波導管、傳輸藥物的中空管，以及電子訊號所用的導電電極。

之後將上述原本長達數吋的聚合物模板加熱至柔軟後，拉伸為一纖細的纖維，每次拉伸橫斷面面積即減少兩百倍，可不斷重複，直至纖維細度接近奈米程度。

安基瓦表示，在纖維中各種不同的通道能一窺神經活動的全貌，最終能用於治療神經失調。比如說，光線透過光源通道能啟動光遺傳神經刺激，並能以內建電極監控。同時，一或多種藥物能透過真空管直接輸入腦中，電子訊號則可記錄藥物影響。

安基瓦也說，數吋長的模板可產製數百呎長的光纖，材料必須謹慎選擇，確保其都在同樣溫度下軟化。纖維最終可用作探測腦內或脊髓不同區域之活動，未來並可作為長期治療如帕金森氏症的設備。