在脑机接口技术的探索中，电极作为连接生物神经系统与电子设备的核心部件，其性能直接决定了系统的功能边界。传统植入式电极因采用“静态”设计，植入后无法灵活调整位置，长期使用易因机体免疫反应导致信号衰减，成为制约脑机接口临床应用的关键瓶颈。中国科学院深圳先进技术研究院科研团队近日突破技术壁垒，研发出全球首款可动态调控的神经纤维电极——NeuroWorm（神经蠕虫），相关成果发表于国际顶级学术期刊《自然》。
研究团队通过创新结构设计，将60个独立信号采集通道集成于直径仅196微米的纤维电极中，其纤细程度堪比人类发丝。该电极采用可拉伸柔性材料制备，在保持机械柔韧性的同时，实现了生物电信号的高精度采集。为突破传统电极的“静态”局限，科研人员在纤维头部嵌入微型磁控单元，结合高精度磁场导航系统与实时影像追踪技术，使电极能够在体内自主改变运动方向，精准定位目标神经区域。
实验验证显示，在磁场驱动下，NeuroWorm可像生物蠕虫般在动物体内灵活游动。研究团队在兔子颅内开展测试，该电极成功实现多区域神经信号的动态监测，并能根据实验需求主动切换监测目标。这种“动态电极”模式彻底改变了传统植入式电极“一植定终身”的局限，为脑机接口技术开辟了新的研究范式。
在长期生物相容性测试中，NeuroWorm展现出显著优势。植入大鼠腿部肌肉43周后，电极持续稳定记录肌电信号，植入13个月后周围组织形成的纤维包裹层平均厚度不足23微米，细胞凋亡率与正常组织无显著差异。该成果表明，动态电极在实现智能调控的同时，能够有效降低机体免疫排斥反应，为长期临床应用奠定基础。
这项突破性研究为脑机接口技术的多元化应用提供了技术支撑。动态电极的智能响应特性，使其在外骨骼控制系统、神经康复设备以及人机交互场景中具有广阔前景。例如，在运动功能重建领域，NeuroWorm可实时追踪肌肉活动状态，为精准康复治疗提供数据支持；在智能假肢控制中，动态监测神经信号将显著提升人机协同效率。
科研团队指出，NeuroWorm的研发标志着脑机接口电极从“被动记录”向“主动交互”的跨越。当前成果仅是阶段性突破，后续研究将聚焦于开发具备生物感知能力的“活性”电极，通过材料科学与神经科学的深度融合，构建更符合生理特性的智能接口系统。这项持续的技术革新，正在推动脑机接口从实验室研究向临床应用加速转化。
