中新網(wǎng)天津5月26日電 (記者 孫玲玲)記者26日從南開大學(xué)獲悉，該校人工智能學(xué)院趙新教授團(tuán)隊利用自主研發(fā)的機(jī)器人化主動膜片鉗系統(tǒng)，與山東中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心團(tuán)隊合作，成功記錄了清醒狨猴的神經(jīng)元電生理信號，相關(guān)成果發(fā)表于《微系統(tǒng)與納米工程》(Microsystems& Nanoengineering)。

　　據(jù)介紹，這是國際上首次將機(jī)器人化主動膜片鉗技術(shù)應(yīng)用于清醒非人靈長類動物的大腦電生理信號探測，標(biāo)志著我國自主研發(fā)的精密科研儀器已具備實際應(yīng)用能力，為前沿腦科學(xué)研究提供了技術(shù)支撐。

　　人類大腦擁有近860億個神經(jīng)元，這些細(xì)胞通過沿著軸突傳遞電脈沖相互“交流”，構(gòu)成了行為和認(rèn)知的物理基礎(chǔ)。解析其細(xì)胞電生理機(jī)制，是當(dāng)前腦科學(xué)研究的重點之一。榮獲1991年諾貝爾獎的膜片鉗技術(shù)，能夠像“聽診器”一樣精準(zhǔn)檢測神經(jīng)元之間微弱的電生理信號，被公認(rèn)為腦科學(xué)研究的“金標(biāo)準(zhǔn)”。

　　然而，在清醒非人靈長類動物身上實現(xiàn)膜片鉗“微米級的貼合”幾乎是人工操作的極限。目前僅憑人工操作，經(jīng)常性出現(xiàn)“操作盲、定位缺、動作拙、檢測難、跟不上”等問題，嚴(yán)重制約了腦科學(xué)研究的規(guī)?；綔y。

　　“研發(fā)機(jī)器人化主動膜片鉗系統(tǒng)，不僅能降低實驗成本、提升成功率，還能實現(xiàn)大規(guī)模、智能化的全流程自主操作，攻克這一制約腦科學(xué)發(fā)展的技術(shù)瓶頸?！壁w新說。

　　“這相當(dāng)于賦予機(jī)器人接近外科醫(yī)生水平的精細(xì)操作能力，在確保對細(xì)胞傷害降至最低的同時，實現(xiàn)了電信號的精準(zhǔn)檢測?！眻F(tuán)隊成員之一、南開大學(xué)人工智能學(xué)院副教授趙啟立介紹。

　　依托該系統(tǒng)，研究團(tuán)隊不僅在國際上首次完成清醒狨猴機(jī)器人化膜片鉗實驗，并利用該系統(tǒng)開展了阿爾茨海默病模型小鼠的研究，進(jìn)一步驗證了其在不同動物模型中的廣泛適用性與推廣潛力。

　　趙新介紹：“面向清醒動物腦科學(xué)研究的機(jī)器人化主動膜片鉗系統(tǒng)的研制與應(yīng)用，有助于降低當(dāng)前腦科學(xué)研究的技術(shù)門檻，讓大規(guī)模、精準(zhǔn)化的膜片鉗探測成為可能，為我國開展細(xì)胞級、亞細(xì)胞級的高精度腦科學(xué)研究提供重要技術(shù)支撐?！?完)