新技术可以极大地推动各个领域的研究，包括医学和神经科学。例如，近年来，工程师们创造了越来越复杂的设备，以高精度记录大脑活动和其他生物信号。

加州大学洛杉矶分校(UCLA)和美国其他研究所的一个多学科研究小组最近开发了Neuro-stack，这是一种新的可穿戴技术，可以记录人类行走或移动时大脑中单个神经元的活动。这种装置发表在《自然神经科学》上的一篇论文中，可以帮助收集有关步行过程中神经元活动的宝贵见解，同时也有可能改善脑部疾病的治疗。

“我们的研究的动机是临床神经科学需要更小尺寸和更灵活的设备，”进行这项研究的研究人员之一Dejan Markovic告诉Medical Xpress。“我们的主要目标是制造一种足够小的设备，可以穿戴，用于移动实验，并提供宽带记录，包括局部场电位和单个单元。

由Markovic和他的同事创造的设备Neuro-stack大约是一叠卡片的大小，远远小于现有的记录单神经元活动的设备。这使得它们特别适用于移动实验，其中人类参与者正在移动或完成动态任务。

“简单地说，该设备倾听大脑并与大脑交谈，”马尔科维奇解释说。“它最独特的功能是能够记录自由移动的人类的单个神经元。另一个重要特征是高度可定制的刺激整形以及相对于θ活动阶段的刺激时间。

研究人员的设备基于超低功耗和面积集成电路。当人类佩戴或拿在手中时，该设备会以高分辨率记录单个神经元的活动。

此外，Neuro-stack系统还可以通过一系列策略定位的电极刺激大脑中的神经元。这些刺激可以很容易地和远程编程，以调查或治疗特定的大脑疾病。

“最重要的贡献是在单个神经元水平上探索人类自然行为期间的大脑功能的能力，”马尔科维奇说。“这样的研究以前只能在动物模型中进行，因此这项技术提供了一个机会，可以跨越物种数十年的神经科学发现。

Markovic和他的同事最初在实验室环境中测试了他们的设备。在验证其设计后，他们对被诊断患有癫痫的患者进行了一系列真实世界的评估。

这些患者接受了外科手术，在此期间将一些电极植入他们的深脑，作为癫痫发作的治疗方法。该团队成功地使用Neuro-stack以高分辨率记录这些患者大脑中单个神经元的活动，并提供精确定时的电刺激。

此外，研究人员使用他们的设备记录人类行走时的单神经元和局部场电位(LFP)活动。然后，他们还能够实时解码神经活动，因为参与者完成了一个简单的记忆任务。

未来，Neuro-stack可以帮助推进探索人类疾病神经生理学基础的研究，同时也有可能为脑部疾病提供更先进的神经调控疗法。与此同时，Markovic和他的同事正计划基于他们的Neuro-stack设计创建其他升级设备，这可以促进他们的技术在临床环境中的部署。

“这些新设备将使我们能够开发用于研究和治疗开发的数据平台，”Markovic补充道。“该设备将演变为植入形式，我们已经有经验，用于基于网络的脑部疾病。数据平台和植入式设备将为未来治疗各种适应症开辟途径。最终，我们设想了可以广泛获得的微创植入物。

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