韩国大学医学院Il-Joo Cho教授领导的研究团队开发出一种新型脑植入物，该设备能够利用温度双向调节神经活动，为下一代脑机接口(BCIs)和神经系统疾病治疗开辟了新可能性。
目前的神经调节技术主要依赖电、磁、光、超声或化学刺激。然而，许多现有方法仅设计用于单向激活或抑制神经活动，限制了实现对神经回路精确双向控制的能力。
相比之下，温度是一种能够同时增加和减少神经元活动的生理因素。这一独特特性使单一刺激模式能够实现激活和抑制双重功能。尽管潜力巨大，但基于温度的神经调节的实际应用一直受到技术难度的限制——难以将局部冷却和加热精准送达大脑深层区域。
为克服这些限制，Cho的团队开发了一种微型脑植入物，将热电(帕尔贴)装置与硅基神经探针相结合。该设备可植入大脑深层区域，局部升高或降低组织温度，从而实现对神经回路的靶向冷却和加热。
该设备还集成了电极阵列，可同时进行热刺激和神经信号记录。这一功能使研究人员能够在实施基于温度的调节时直接监测神经反应。
发表在《Advanced Science》的研究结果显示，冷却有效抑制了神经活动，而加热则增强了神经活动。值得注意的是，研究人员发现对蓝斑核(LC)——一个参与唤醒和注意力调节的大脑区域——进行热刺激不仅改变了神经活动，还诱导了瞳孔大小的相应变化，包括收缩和扩张。
该技术有望显著促进下一代双向脑机接口(BCIs)的发展。当前的BCI系统主要关注解码脑信号以控制外部设备，而未来的系统预计将更加重视将感官信息(如触觉反馈)直接传送到大脑。
通过实现对特定神经回路的选择性激活和抑制，这款新开发的植入物展示了作为提供感官反馈的双向BCIs核心技术以及闭环神经调节系统的强大潜力。
"本研究引入了一种新的脑接口技术概念，使单一设备内同时实现神经活动的激活和抑制，"该研究的首席研究员Il-Joo Cho教授表示，"我们预计这项技术将有助于推动双向脑机接口的进步、神经功能的恢复，以及为一系列使用传统治疗方法难以解决的神经系统和神经退行性疾病开发新型治疗方法。"
出版详情：Zoia Naumkina等人，《集成电极阵列用于记录神经活动的微型双向热刺激系统》，《Advanced Science》(2026)。DOI: 10.1002/advs.202522077
关键医疗概念：蓝斑核
临床类别：神经学
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