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人類的大腦是一個(gè)復(fù)雜的生物計(jì)算機(jī)擁有數(shù)十億的神經(jīng)元，能夠在你的神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)送和接收微小的電信號(hào)。一些先進(jìn)的探針陣列每平方厘米包含數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)探針，可以在同一個(gè)植入體中發(fā)送和接收這些小的電信號(hào)，從而允許數(shù)據(jù)直接讀寫大腦。

埃隆·馬斯克（Elon Musk）的Neuralink公司正在開發(fā)下一代探針陣列，通過手術(shù)將其植入大腦灰質(zhì)，為殘疾患者提供一些圍繞恢復(fù)感覺和運(yùn)動(dòng)功能的令人驚嘆的應(yīng)用。

卡耐基梅隆大學(xué)機(jī)械工程副教授拉胡爾·帕納特和卡耐基梅隆大學(xué)生物科學(xué)助理教授埃里克·伊特里正在這一領(lǐng)域開展工作，他們的工作重點(diǎn)是這些微探針陣列的制造方法，目的是大幅度增加探針陣列的密度，使更多的信號(hào)可以從大腦發(fā)送和測(cè)量。這些新型探針陣列使用Optomec公司的Aerosol Jet 3D打印技術(shù)，通過直接打印柱狀結(jié)構(gòu)（如圖所示），直接在電路上實(shí)現(xiàn)有史以來先進(jìn)的人機(jī)界面探針。

這些陣列可以有單個(gè)電極（柱），其頂端的橫截面寬度小于0.010毫米，而高度為毫米（S），縱橫比為100 : 1。這種幾何結(jié)構(gòu)使探測(cè)器陣列具有非凡的封裝密度，已經(jīng)證明每平方厘米高達(dá)6400個(gè)探頭。生產(chǎn)這些探針的傳統(tǒng)方法，主要是用薄片切割一塊材料，每平方厘米100-300個(gè)探針的填充密度有限，這是對(duì)現(xiàn)有探針的20X+改進(jìn)，增加的填充密度使得從大腦中測(cè)量到的電信號(hào)數(shù)量顯著增加。

除了產(chǎn)生更多的信號(hào)外，探頭還由高導(dǎo)電性的金屬制成，帶有電鍍涂層，通過降低與組織的接觸電阻來增強(qiáng)信號(hào)的信噪比。所有這一切在神經(jīng)探針中達(dá)到頂峰，該探針具有高信噪比，用于測(cè)量來自大腦的電脈沖，并且每單位區(qū)域產(chǎn)生的信號(hào)密度最高。