类器官技术或将成为脑控假肢的未来

类器官技术正在改变脑控假肢的研发方式。通过在人体 CNS 和人工设备之间架起桥梁，科学家们利用神经类器官的研究，有可能实现假肢与人脑的实时交互。但是，由于这种交互依赖于闭环反馈系统，使得该项研究的难度大幅提升。对此，Multi Channel Systems 提供了高度适用于研究这一复杂机制的多电极阵列技术（即“微电极阵列”或“MEA”），为假肢研究带来更多可能。

类器官在脑控假肢中的作用
神经类器官属于由干细胞分化而来的三维细胞结构，能够模拟人脑的一些核心功能，例如处理和传递电信号。这使它们成为研究初级运动皮层植入物与假肢设备交互的理想工具。

通过将类器官与假肢连接，可以实现以下双向通信：

1. 输入：假肢上的传感器（如触觉、压力或运动传感器）将电信号或化学信号传递给类器官。
2. 处理：类器官对这些信号进行处理，产生类似大脑处理外周神经系统刺激的反应。
3. 输出：类器官中的神经网络生成动作信号，这些信号被传回假肢，从而实现精准、自然的运动控制。

强化适应性和感官整合能力
类器官的神经可塑性使其在假肢控制中表现得尤为出色。它们能够根据输入信号调整反应，提高运动的精准性和灵敏度。例如，研究人员可以通过逐步“训练”类器官，让它掌握越来越复杂的任务，这类似于大脑学习新技能的过程。深入研究这种训练机制的细胞和分子基础，有助于开发更加先进的假肢和植入设备。

现有的假肢在模仿触觉等复杂感官方面仍存在很大局限。通过将假肢传感器与类器官连接，研究人员可以更好地理解神经网络如何编码触觉的不同维度，比如温度、压力或纹理。这一研究可能推动更复杂假肢的开发，让用户不仅能感知更丰富的反馈（如温度或表面纹理），甚至能感受到疼痛，从而使人与环境的互动更加自然。

借助 Mesh MEA 技术的新发现
我们的 MEA 技术在研究类器官与假肢交互方面具备独特优势。通过配备实时反馈功能的 MEA2100-Mini 记录系统，可以在类器官与假肢之间建立沟通桥梁。类器官的自发活动会被 MEA 的 60 个电极记录下来，这些记录可以作为控制假肢运动的触发信号。同时，假肢的反馈也会自动触发类器官的电刺激或化学刺激，从而形成完整的闭环反馈。

结合 Mesh MEA 技术，我们的系统能进一步拓展假肢研究的可能性。不同于传统的二维 MEA，Mesh MEA 的网状电极设计允许类器官在实验中维持其三维形态，并将电极嵌入类器官内部，从而直接记录内部活动。这一设计使类器官与假肢的研究能够持续数周甚至数月，而传统二维电极阵列只能进行短期测量。

假肢技术的未来

通过利用独特的 MEA 技术，我们得以更深入地探索类器官与假肢之间的交互机制。这些研究结果或将推动假肢技术更快地发展，使截肢者体验更接近生理状态下的感官反馈与控制方式。

随着技术的不断进步，脑控假肢将有望彻底改变人类增强领域，为截肢或瘫痪患者提供更贴近生活的解决方案，提高生活质量，让生物与技术无缝融合的梦想，逐渐成为现实。