清华新闻网12月2日电 实现对海量神经元信号的精准高效记录是下一代脑机接口技术的关键目标和重要方向。皮层脑电（ECoG）器件通过贴合大脑皮层，可实现广泛区域内神经群体协同活动的监测，已成功应用于语音合成、运动解码及癫痫灶定位等关键场景。然而传统无源ECoG电极尺寸通常为毫米级，远大于仅几十到几百微米的功能皮层柱，难以精准捕捉细分区域的神经信号。同时，高分辨率记录需依赖高密度电极阵列，但无源电极每个通道需独立导线，极大限制了阵列规模与信号读取。突破柔性ECoG器件数量少、密度低、布线复杂、难量产等核心瓶颈，满足对大范围脑电信号高空间分辨率记录的需求，成为当下亟待解决的关键科学问题与重大工程难题。

近日，清华大学电子工程系盛兴课题组与合作者开发了一种名为NeuroCam的柔性、多路复用、高密度ECoG脑机接口电极阵列，通道数高达4096，且适用于规模化量产，突破了现有器件面临的通道数量少、密度低、布线复杂、难以规模化制造等关键挑战，为大范围脑电信号的高空间分辨率记录开辟了全新路径。

该NeuroCam阵列基于金属氧化物薄膜晶体管（TFT）构建，在单片柔性基底上集成了4096个记录通道，通道密度达44位点/mm²；通过多路复用设计，仅需128根输入输出线即可完成信号读取，有效攻克了高通道器件的布线难题；同时，器件采用了工业级生产工艺，既保障了规模化制造的可行性，也确保了各通道性能的一致性。

NeuroCam在癫痫动物模型的在体实验中，能够以4096通道实时同步地精准捕捉癫痫电位的时空变化，并清晰定位病灶区，展现出卓越的空间分辨率和大面积脑区记录能力。此外，体外实验也验证了该器件的生物相容性、电学稳定性及抗弯曲能力等关键性能。

NeuroCam在通道数、密度等关键指标上展现出显著优势，不仅为解析复杂神经活动提供了新工具，推动了高性能脑机接口技术的发展，也为神经科学研究与癫痫等神经疾病诊疗相关的神经工程应用带来了新机遇。

《科学通报》内封面

研究成果以“NeuroCam：基于柔性薄膜晶体管阵列的4096通道植入式高通量脑机接口器件”（High-resolution spatial mapping of electrocorticographic activities with NeuroCam: a 4096-channel, multiplexed flexible thin-film transistor array）为题，于11月17日发表于《科学通报》（Science Bulletin），并被选为期刊内封面（inside cover image）。

清华大学电子系、清华-IDG/麦戈文脑科学研究院副教授盛兴和首都医科大学宣武医院院长赵国光为论文共同通讯作者，清华大学电子系2024届博士毕业生谢杨为论文第一作者。研究得到国家自然科学基金等的支持。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927325011582

供稿：电子系

编辑：李华山

审核：郭玲