La actividad cerebral va acompañada de una descarga neuronal, y la investigación en neurociencia y neuroingeniería necesita estudiar la actividad eléctrica de las neuronas cerebrales para comprender el mecanismo por el cual el cerebro genera, transmite y procesa información. Como tipo de dispositivo de detección, la matriz de microelectrodos implantables es uno de los medios para detectar la actividad eléctrica neuronal con la mayor resolución temporal. Puede registrar el potencial de acción del sistema nervioso o incluso de una sola neurona sin dañar el sistema nervioso tanto como sea posible. .
Si puedes registrar la actividad de las señales eléctricas neuronales del centro de salida de movimiento del cerebro y comprender la correspondencia entre las características de sus señales y los patrones de movimiento, puedes controlar directamente dispositivos externos para realizar las acciones correspondientes a través de EEG. De esta manera, los pacientes parapléjicos pueden utilizar señales eléctricas cerebrales para controlar diferentes dispositivos mecánicos y electrónicos para completar diferentes actividades diarias. Esta tecnología a menudo se denomina interfaz cerebro-computadora.
Por otro lado, las neuronas pueden activarse o inhibirse su actividad al recibir señales de estimulación eléctrica de los electrodos. Este proceso se denomina generalmente regulación. A través de electrodos neuronales, se puede aplicar estimulación eléctrica a áreas específicas del cerebro o nervios periféricos para inhibir la activación nerviosa anormal para tratar enfermedades como la enfermedad de Parkinson o el dolor crónico. También se pueden usar señales codificadas moduladas por la visión y la audición para estimular los nervios visuales y El nervio auditivo repara parcialmente la audición y la visión dañadas, una tecnología también conocida comúnmente como implantes cocleares o retinas artificiales.
Estas son sólo algunas de las aplicaciones clínicas. De hecho, los investigadores han utilizado microelectrodos en el laboratorio para lograr muchas funciones increíbles en animales. Por ejemplo, se implantan electrodos estimulantes en las cabezas de las ratas para controlar su dirección y movimiento hacia adelante y hacia la izquierda, controlando así las trayectorias de movimiento de las ratas y realizando las funciones de los robots de ratas. El equipo de investigación nacional de la Universidad de Zhejiang ha realizado un experimento. mucho en este sentido. Además, otros han mejorado enormemente las capacidades de aprendizaje de las ratas integrando electrodos de grabación y estimulación implantados en sus cerebros con inteligencia artificial. ?
Ya sea el electrodo de grabación utilizado en la interfaz cerebro-computadora o el electrodo de estimulación utilizado en el implante coclear, su función es realizar el intercambio y la transmisión de señales entre el sistema nervioso y el sistema electrónico externo. Por lo tanto, el electrodo neuronal también es un electrodo nervioso. Es una herramienta importante para que los científicos comprendan la actividad del sistema nervioso y estudien el mecanismo de funcionamiento del cerebro.
Sin embargo, debido a los muy altos requisitos del proceso de producción de microelectrodos, la mayoría de los productos que utilizamos en el país se compran en el extranjero. Afortunadamente, en los últimos años, algunos excelentes equipos de empresas nacionales también han estado desarrollando productos en esta área, como los electrodos de estimulación utilizados por el equipo de la Universidad de Tsinghua para tratar clínicamente enfermedades neurológicas, y el equipo de Zhengda (Kedu Brain Machine) desarrolló una gran y Pequeño electrodo de estimulación. Conjunto de electrodos de microcables multicanal (electrodos de registro y electrodos de estimulación) para aplicaciones animales. Creo que a medida que las capacidades generales de investigación científica interna de China mejoren gradualmente, especialmente el plan científico del cerebro propuesto recientemente, habrá cada vez más productos y empresas de este tipo en el futuro.