近日，韩国科学技术院牵头的团队研究开发出一种可植入大脑的微型神经芯片，能够无线、实时地监测药物对大脑的影响。相关成果发表于最新一期《设备》杂志。
研究团队将神经芯片植入迷你猪的前额叶皮层——这一区域与注意力、判断和记忆等认知功能有关。在给予多奈哌齐后，芯片通过无线方式持续追踪乙酰胆碱信号。实验结果呈现出清晰的动态过程：给药后乙酰胆碱信号先出现上升，随后逐渐回落至基线水平。这条“先升后降”的时间曲线，直观记录了药物在大脑中发挥作用与代谢消退的过程。
这款芯片将神经递质检测、无线传输和光刺激三项功能压缩在同一块微型器件上。检测方面，芯片利用特殊材料和检测酶识别乙酰胆碱，把浓度变化转化为电信号，再通过蓝牙传输至外部设备。为提高特异性，团队还设计了双电极结构，通过对比两个电极的检测结果，排除其他分子的干扰，锁定真正与乙酰胆碱变化相关的信号。
同时，芯片还能利用集成的微型发光二极管向神经细胞发出光刺激。在另一项转基因小鼠实验中，团队发现光刺激后乙酰胆碱信号有所增强。这意味着同一块芯片既能“感知”神经化学信号，又能“干预”神经活动。将感知与调控集于一身，指向的是闭环神经接口这一前沿方向。这类系统能够根据传感器实时监测到的脑部反应，动态调整后续刺激的强度或时间，形成“监测—反馈—调控”的回路。此次研究把神经递质检测与光刺激功能集成在同一芯片上，为开发兼具感知与调控能力的神经接口提供了新思路。
从评估药物在大脑中的作用，到开发能根据大脑反应自动调整刺激方式的神经调控技术，这块微型芯片的价值不仅在于技术集成本身，更在于它让“实时看见大脑的化学反应”成为可能。对于阿尔茨海默病等神经系统疾病的药物研发与精准治疗而言，这无疑提供了一件有力的新工具。
