編譯／Elisa 日本北海道大學研究團隊近期成功使用帶電水凝膠材料，與神經幹細胞培育出新的腦組織，這款水凝膠材 …

編譯／Elisa

日本北海道大學研究團隊近期成功使用帶電水凝膠材料，與神經幹細胞培育出新的腦組織，這款水凝膠材料能維持神經幹細胞生存，若是帶正電與帶負電單體等量的中性水凝膠，會讓細胞黏著力達到最佳。另外為了和腦組織有相同硬度，科學家調整交聯劑分子比例，進而在凝膠中形成孔洞，成為培養細胞的合適環境。

步驟順序也很重要，因為同時植入水凝膠和神經幹細胞到受損區域是無效的。科學家首先將凝膠浸在生長因子血清裡促進血管生長，之後移植到老鼠腦部受損區域。三週後宿主腦部組織細胞和神經元細胞進入水凝膠，血管開始生長。接著研究員再植入神經幹細胞到水凝膠，40天後幹細胞不只存活率高，有些還分化成神經元與維持神經元的星形膠質細胞，而新的神經元細胞會從水凝膠移到週遭腦組織。

人類大腦組織損傷後無法再生，這款新型水凝膠有望為治療腦損傷鋪路。同時美國史丹福大學研究團隊也透過AI，提升癲癇相關行為辨別度。傳統上需要靠專業人員連續好幾天或好幾週監測腦電圖(EEG)，才能診斷和評估治療癲癇，但一些癲癇發作可能不會顯示在腦電圖上，恐怕讓診斷偏於主觀。

現在科學家利用被稱為MoSeq的AI技術分析癲癇行為，這項機器學習技術可訓練機器識別重複行為模式，並提供視覺化工具(visualization tool)和統計測試幫助科學家分析並比較這些行為。研究人員透過MoSeq分析老鼠移動影片，可以定位、追蹤和進行量化，也發現AI識別度優於專業的觀察員。而且只需要錄製一小時影片就能進行分析，不需等到癲癇再發作。這項技術能提供醫學界更快、更輕鬆，成本也更低的客觀診斷方法。

資料來源：Interesting Engineering 1、2

這篇文章 日本利用帶電水凝膠培養腦組織　美國靠AI檢測癲癇 最早出現於 科技島-掌握科技新聞、科技職場最新資訊。

編譯／高晟鈞 癲癇與帕金森氏症都屬於神經疾病的一種，前者是腦神經細胞間歇性、不受控制的亂放電，影響病人的行為、 …

編譯／高晟鈞

癲癇與帕金森氏症都屬於神經疾病的一種，前者是腦神經細胞間歇性、不受控制的亂放電，影響病人的行為、運動；而後者則屬老年人的神經退化性疾病，但兩種疾病都有類似的四肢抖動情形。

日前，洛桑聯邦理工學院實驗室的Masha Shoaran與Stéphanie Lacour結合了低功耗晶片、機器學習算法和植入式電極相結合，開發出了一款名為NeuralTree（神經樹）的晶片系統，可以檢測和緩解神經疾病症狀。

得益於神經網路的準確性和NeuralTree晶片強大的演算效率，這是醫學史上首次可以將複雜的神經信號，以低能量消耗的方始捕捉，包括了癲癇發作或是帕金森氏症的震顫檢測（手抖之類的症狀）；並且也可以用於神經修復相關的復健運動。

NeuralTree通過從腦電波中提取神經信號，並且對其進行分類，預測病患即將發生的癲癇或是帕金森式震顫症狀；而當檢測到這些神經信號時，晶片上的神經刺激器會發送電脈衝來抑制這些症狀的發生。NeuralTree具有高達256個輸入通道，比先前的機器學習嵌入式設備還多了200多個，允許其更有效地分辨神經信號數據。

並且，該晶片體積十分迷你，只有3.48mm ²，具有相當高的能量效率；不同於其他的設備著重於癲癇發作的檢測，該晶片的機器演算經過大量來自帕金森氏症及癲癇患者數據上的訓練，因此可以準確地對兩者的神經信號進行分類。

Shoaran熱衷於這種神經介面與計算機演算的開發，進而實現更有效的病情控制。而由於神經信號會隨著時間推移產生變化，進而壓縮神經晶片的有效期限，因此他們也正致力於開發於晶片上搭載，如同蘋果手機IOS系統軟件的系統更新，以應對神經信號的演變。

資料來源:MedicalXpress

這篇文章 腦病變神經晶片  治療帕金森氏症新里程碑 最早出現於 科技島-掌握科技新聞、科技職場最新資訊。