Nature Communications | 软液态金属神经界面“读出”时间干涉刺激

Nature Communications | 软液态金属神经界面“读出”时间干涉刺激：从人源脑类器官到在体小鼠脑

时间干涉刺激（TIS）是一种新型非侵入式深部神经调控技术，可通过两路高频电场的差频包络靶向大脑深部区域，但该技术的神经调控机制长期缺乏直接电生理证据，难以明确其对神经元网络的真实调控效果。针对传统电极与脑组织机械适配性差、无法精准捕捉深部神经活动的技术短板，延世大学与基础科学研究院团队依托《Nature Communications》发表最新研究，构建了基于EGaIn共晶镓铟合金的软液态金属神经界面体系。

研究创新打造多形态柔性电极器件，适配人源脑类器官与小鼠海马两大神经模型，通过高分辨率电生理采集、网络同步分析、神经元雪崩及潜在动力学解析，系统验证TIS的神经调控效应。实验证实，TIS可显著提升神经元放电率，上调突触与神经分化标志物表达，重塑神经网络连接模式。同时研究发现，未成熟脑类器官以强化局部神经同步连接为主，而成熟小鼠大脑则实现全域神经网络重组，且刺激会引发神经网络的适应性动态调节，而非单向激活。

该研究突破了TIS机制研究的观测瓶颈，搭建了材料器件、动物模型与算力分析结合的完整研究体系。同时明确研究存在模型不成熟、无人体验证、短期观测等局限，未证实临床应用价值。此项成果为精准神经调控的参数优化、机制解析提供了核心技术支撑，推动下一代柔性神经界面与精准脑调控技术发展。