觸摸傳感器技術(shù)的最新發(fā)展使我們更接近威廉·吉布森的《神經(jīng)漫游者》中描繪的賽博朋克世界，在這個(gè)世界中，控制論增強(qiáng)是解決生物缺陷的常見方法。采用數(shù)字皮膚的形式，其功能與真實(shí)皮膚非常相似——它可以檢測(cè)觸摸并隨著壓力的增加產(chǎn)生越來越快的電脈沖——斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)成功地利用這些脈沖來刺激小鼠大腦切片中的神經(jīng)元活動(dòng)。

盡管這項(xiàng)技術(shù)尚處于初期階段，但它可能會(huì)成為生物學(xué)和技術(shù)之間不可避免的結(jié)合的媒人，從而導(dǎo)致創(chuàng)造出反應(yīng)靈敏的假肢?；谌嵝运芰系臄?shù)字皮膚與其前身相比的主要優(yōu)勢(shì)在于，它的傳感器產(chǎn)生對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有意義的信號(hào)，這一壯舉完全消除了外部處理器或計(jì)算機(jī)“翻譯”觸摸信息的需要。大腦去理解。

“我們的傳感器現(xiàn)在與印刷的簡(jiǎn)單電子電路相結(jié)合。該電路允許我們的傳感器產(chǎn)生可以與大腦交流的電脈沖，”斯坦福大學(xué)化學(xué)工程師鮑哲南教授說?！八鼈兎浅１《犴g，而且有彈性。所以你可以在你的皮膚上安裝一個(gè)傳感器，用它來檢測(cè)心跳和血壓等生命體征。”

該技術(shù)的主要推動(dòng)力是一層柔韌的橡膠狀聚合物，它與碳納米管相結(jié)合并形成微小的金字塔形。當(dāng)施加壓力時(shí)，金字塔形變，頂部變平，改變流過金字塔的電流量，從而產(chǎn)生壓力讀數(shù)。下面是噴墨打印的振蕩器，負(fù)責(zé)將可變電流轉(zhuǎn)換為脈沖陣列。

鮑教授和她的團(tuán)隊(duì)證明了該技術(shù)可以可靠地與神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行通信，方法是將其中繼到藍(lán)色 LED 并將其照射在小鼠大腦的一部分上，以使用一種稱為光遺傳學(xué)的技術(shù)激活潛在的神經(jīng)元。光遺傳學(xué)是神經(jīng)學(xué)家使用的一種基于光的技術(shù)，用于使用光子激活和控制大腦中的細(xì)胞。

被照亮的細(xì)胞經(jīng)過基因改造，通過在與來自藍(lán)色 LED 的光子接觸時(shí)表達(dá)光敏離子通道來響應(yīng)這種類型的刺激。接下來，當(dāng)團(tuán)隊(duì)測(cè)量大腦該區(qū)域內(nèi)單個(gè)細(xì)胞的脈沖時(shí)，他們觀察到觸摸傳感器產(chǎn)生的脈沖的清晰讀數(shù)。

Bao 和她的團(tuán)隊(duì)選擇了傳遞信號(hào)的光遺傳學(xué)方法，因?yàn)樗苊庵苯咏佑|神經(jīng)元，而使用電極直接向細(xì)胞傳遞電流可能會(huì)損壞細(xì)胞。

她仍然希望干細(xì)胞技術(shù)的進(jìn)步最終可能為她的團(tuán)隊(duì)開發(fā)的傳感器等技術(shù)產(chǎn)生光遺傳學(xué)接口。

資料來源：英國(guó)廣播公司

審核編輯 黃昊宇