南开大学Nature Materials：听觉人工神经接口

背景：全球约3%的人口因耳蜗或听神经损伤患有感音神经性听力损失，现有修复手段如人工耳蜗依赖残留健康听神经，不适用于严重耳蜗畸形或听神经闭锁患者，且存在频率分辨率不足、缺乏神经可塑性等局限。研究目的：天津南开大学徐文涛教授团队旨在开发一种集成声音采集、转导、类神经处理和生物编码的全人工听神经环路，通过电子方式绕过受损听觉通路，重建传入听神经功能。结论：该团队展示了一种可与哺乳动物融合的人工听神经电路，覆盖人类全听觉频率范围（20-20,000赫兹），利用自驱动多孔听觉传感器（SPAS）和石墨烯量子点改性氧化钨纳米线突触器件（GWAS）实现事件驱动的神经形态处理。系统具备侧抑制功能，可在嘈杂环境中区分三种不同频率的声音，并支持自然语言理解。通过生物融合实验，人工听神经成功调控家兔运动，完成打字、踢球等高级任务，证明了听觉感知的重建。这项工作为感音神经性听力损失修复、生物-机器交互和人形机器人感官赋能提供了革命性神经接口策略。