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，现有修复手段有限，传统人工耳蜗存在频率分辨率低、依赖残留神经及缺乏神经可塑性等局限。研究目的：开发一种集成声音采集、转导和类神经处理的全人工听神经环路，以电子方式绕过受损听觉通路，恢复听觉感知和高级功能。结论：南开大学团队展示了可在哺乳动物中重建传入听神经通路的人工神经接口，该环路自驱动多孔传感器覆盖20-20000 Hz全频段，通过氧化钨纳米线突触器件实现神经形态编码和侧抑制，能在嘈杂环境下区分三种频率并理解自然语言。在8只家兔模型中，系统成功将语音指令转化为编码脉冲调控肢体运动，准确率达98.5%且抗噪性强。该工作为神经损伤修复、生物-机器交互和跨物种通信提供了革命性神经接口策略，验证了电子替代受损听觉通路恢复功能的可行性，并在4英寸晶圆上实现了8×8突触阵列，空间定位准确率超过95%，具有良好的生物相容性和可扩展性。