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标题: 韩国科学技术研究院:超薄透明电极重现78%视觉信号,点亮人工视觉新希望 [打印本页]

作者: 雪山飞狐    时间: 昨天 12:04     标题: 韩国科学技术研究院:超薄透明电极重现78%视觉信号,点亮人工视觉新希望

2026年7月1日   韩国讯
韩国研发出一种超薄透明电极,它既能让光线穿过,又能精确捕捉脑信号。研究团队通过在患有视网膜色素变性的动物模型大脑中生成人工神经信号,展示了该电极在人工视觉领域的应用潜力。这些人工神经信号与正常视觉反应的匹配度高达78%。
韩国科学技术研究院(KIST)于6月30日宣布,由脑科学研究所的成惠贞博士和林梅顺博士领导的联合研究团队开发出一种 基于光遗传学人工视觉所必需的 超薄透明神经电极。

透明电极的实物照片(左)、置于脑表面的传统金属神经电极与超薄透明神经电极的对比照片(中)以及封面图片(右)。所制备的透明电极足够透明,可以显示脑表面并允许光线穿过,封面图片描绘了光线通过该透明电极传递到大脑的场景。图片由研究团队提供。
视网膜色素变性是一种眼部感光细胞受损导致视力丧失的疾病,但大脑中负责处理视觉信息的区域功能基本完好。因此,通过直接刺激大脑来恢复视力的人工视觉技术作为下一代治疗方法,正备受关注。
克服“透明即不导电”的传统技术挑战
然而传统的金属电极要么阻挡光线,要么即使允许光线通过,也会产生强烈的电噪声,这使得准确测量神经信号变得困难。长期以来存在一个局限性:"透明材料导电性差,而导电性好的材料会阻挡光线。"
研究团队在电极表面涂覆了一种特殊涂层,确保金原子均匀分布。这使得他们能够将传统金薄膜的厚度从约100纳米(nm)减小到仅10纳米,并实现了4微米(μm)的总电极厚度——大约是人类头发直径的十五分之一。
这种新型电极允许超过65%的光线通过,同时保持与现有电极相当的电信号检测性能。光刺激过程中产生的电噪声降低了高达74%,即使经过20000次弯曲和拉直,该电极仍能保持其性能。
研究团队将电极连接到盲鼠的视觉皮层,并利用光遗传学技术刺激神经元。结果,他们成功生成了与正常视力小鼠大脑信号匹配度高达78%的人工视觉信号——这在世界上尚属首次。这表明,直接刺激大脑可以诱发与实际视觉感知非常接近的神经反应。

本图片介绍了一种利用特殊聚合物涂层制备超薄透明电极的原理和性能。金原子均匀排列,同时保证了高透光率和高导电性,即使经过20000次重复形变,仍能保持优异的机械稳定性。本图片由研究团队提供。

研究人员预计,这项技术不仅可以作为人工智能视觉的关键平台,还可以作为恢复听觉和触觉的关键平台,以及脑机接口(BCI)应用的关键平台。
韩国科学技术研究院(KIST)高级研究科学家Hyejeong Sung表示:"我们开发了一种既透明又高导电性的电极,可以同时进行光遗传刺激和神经信号记录。"
韩国科学技术研究院(KIST)首席研究科学家Maesoon Lim补充道:"由于这项技术可以同时进行光刺激和信号记录,我们预计它将成为下一代脑机接口系统的核心技术,并为开发治疗难治性神经和感觉疾病的方法奠定重要基础。"
本研究由韩国科学技术信息通信部基础科学研究项目和韩国科学技术研究院(KIST)机构研究项目资助。研究成果以封面文章的形式发表在国际材料科学期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)最新一期上。
https://www.asiae.co.kr/en/article/2026062915454392932




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