味覺(jué)，我們生命中不可或缺的“探險(xiǎn)家”，它不僅僅能幫助我們鑒別美食，更能幫助我們“趨利避害”。但對(duì)于舌癌患者而言，味覺(jué)會(huì)因手術(shù)等各種因素受到影響。

近日，中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所與上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院合作，開(kāi)發(fā)出高通量超柔性味覺(jué)神經(jīng)界面，使皮膚也能“感知味覺(jué)”，未來(lái)或能幫助味覺(jué)失能患者重建味覺(jué)功能。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然·通訊》。

舌癌：味覺(jué)的“天敵”

舌癌近年來(lái)發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)出逐年攀升的趨勢(shì)。舌癌病灶直接侵犯舌頭的味覺(jué)感受區(qū)域，放化療等治療方式也可能損傷口腔組織，以游離組織皮瓣修復(fù)重建舌癌術(shù)后，組織的缺損還會(huì)使患者味覺(jué)減退，甚至完全喪失味覺(jué)功能。這一變化極大地影響了患者的生活質(zhì)量，卻一直缺少有效的治療手段。

針對(duì)上述臨床需求，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了味覺(jué)神經(jīng)界面，基于高密度、高貼服柔性舌電界面實(shí)現(xiàn)安全無(wú)創(chuàng)、高時(shí)空分辨率的電生理記錄，揭示了與味覺(jué)感知相關(guān)的電生理信號(hào)。

用于舌癌患者手術(shù)評(píng)估及味覺(jué)解碼的味覺(jué)界面發(fā)表在《自然·通訊》

新界面新功能

研究團(tuán)隊(duì)利用半導(dǎo)體微納制造工藝開(kāi)發(fā)出的新型高通量超柔性味覺(jué)神經(jīng)界面可覆蓋全舌。

通過(guò)高分辨率的全舌電生理信號(hào)圖譜，解析舌癌病灶及其周?chē)＝M織、真實(shí)與重建舌瓣部位的電生理圖譜及其時(shí)空演變過(guò)程，為舌癌術(shù)前的病灶定位與術(shù)后結(jié)構(gòu)恢復(fù)的評(píng)估，提供了一種全新的診斷與監(jiān)測(cè)范式，也為味覺(jué)電生理的研究提供了一種底層核心關(guān)鍵器件。

▲多功能的味覺(jué)神經(jīng)界面

開(kāi)辟味覺(jué)重建新路徑

人類(lèi)的味覺(jué)系統(tǒng)不僅僅包含感覺(jué)器官——舌頭，它的神經(jīng)支配，特別是傳入神經(jīng)纖維，在將味覺(jué)信息傳遞到味覺(jué)皮層中起著關(guān)鍵作用。

因此，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步結(jié)合腦機(jī)接口技術(shù)，利用雙模態(tài)電生理特征融合算法從患者味覺(jué)障礙側(cè)的舌瓣解碼出酸、甜、苦、咸、鮮五種基本味覺(jué)，準(zhǔn)確率達(dá)97.8%。

味覺(jué)神經(jīng)界面與腦機(jī)接口技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)跨被試高魯棒性的味覺(jué)解碼

該研究為舌癌患者術(shù)后重建舌瓣的味覺(jué)感知重建開(kāi)辟了一條全新的技術(shù)路徑，有望幫助患者重拾“舌尖上的希望”，鑒別來(lái)自未知食物的味道，切實(shí)提高生活質(zhì)量。

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