科学家们一直致力于开发能够直接与大脑电信号实现交互的技术。然而，传统的神经接口通常需要通过开颅手术将设备植入脑内，不仅风险高、恢复期长，还可能导致诸多并发症。为此，科学家们一直在寻求一种更为安全、微创的方法来访问大脑，以改善患者的治疗效果和生活质量。

在此背景下，来自美国得克萨斯大学和莱斯大学的研究团队于2024年11月11日在《Nature Biomedical Engineering》（IF：26.8/Q1）上发表了一篇题为“用于微创神经刺激和大脑及脊髓记录的内腔神经接口”（doi：10.1038/s41551-024-01281-9）的文章。研究人员开发和测试了一种创新的微创内腔神经接口（Endocisternal interface，ECI）技术，该技术无需开颅，仅需通过简单的腰椎穿刺，便可经由脑脊液通道（包括蛛网膜下腔和脑室），实现对大脑及脊髓等神经结构的电信号记录与刺激。

为了验证这一技术的可行性，研究人员首先进行了尸体研究。他们通过腰穿手术，成功引导一根导管穿越蛛网膜下腔，并通过髓质和脑桥等脑深层结构，最终到达大脑第三脑室。在此过程中，他们还详细测量并确定了植入物所需的宽度和尺寸。

随后，研究人员在绵羊中对ECI系统进行了全面测试。该系统包括无线植入式脉冲发生器——ME-BIT、与之相连的微导管电极，以及无线传感器。在测试中，研究人员成功实现了对大脑运动皮层和脊髓的刺激，观察到了肌肉收缩，并记录了相应的运动诱发电位（MEPs）、复合肌肉动作电位（CMAPs）和脊髓电位（SCPs）。同时，研究还展示了其通过增加刺激脉冲数量来确认中枢响应的能力。此外，研究人员还测试了多个导管电极同时接入的可能性，进一步证实了ECI技术的有效性。

在超过30天的长期植入试验中，ECI系统展现出了稳定的刺激阈值，证明了其良好的长期性能。此外，在设备被移除后，绵羊并未被观察到神经功能缺陷。研究人员对长期植入并随后移除ECI的绵羊进行了组织学检查，结果未发现脊髓、中脑、大脑和小脑区域存在炎症或损伤，证实了ECI的生物相容性。

研究共同通讯作者、美国莱斯大学Jacob T. Robinson教授表示，“借助ECI技术，我们能够在无需进行开颅手术的情况下，获取大脑和脊髓等多个结构的数据，这一突破显著降低了与传统外科技术相关的并发症风险。”

研究共同通讯作者、美国得克萨斯大学Peter Kan教授表示，“本研究首次报道了一种通过简单、微创的腰椎穿刺，即可同时访问大脑和脊髓的技术。这一技术为卒中康复、癫痫监测及其他神经学应用开辟了新的可能性。”