匹兹堡大学(University of Pittsburgh)的研究人员开发了一种神经刺激方法，使用由光激活的无栓电极，这一进步可以减轻植入设备造成的损害。
神经刺激可以为帕金森病等神经疾病提供治疗效果，但植入设备会随着时间的推移而恶化，并可能导致神经组织瘢痕。
“通常与神经刺激,为了保持思维和机器之间的连接,有一个皮电缆内植入电极的大脑一个控制器以外的身体,“隆Kozai说,大学生物工程助理教授Swanson工程学院的。“大脑或这种系链的运动会导致炎症、疤痕和其他负面副作用。我们希望用长波光和一个超小的、不系绳的电极取代这种大电缆，以减少一些损害。”
当一个光子击中一个物体并引起电势的局部变化时，就会发生光电效应。基于爱因斯坦1905年发表的关于这一效应的论文，Kozai的小组——the仿生实验室-期望能看到高能紫外线波长的光电电流。
Kozai说:“当使用近红外激光(低能光子)成像时，光电效应污染了我们的电生理记录，我们有点惊讶。”“为了解释这个结果，原来的方程必须被修改。我们尝试了许多策略来消除这种光电伪影，但每次都失败了，所以我们把‘bug’变成了‘特性’。”
生物工程和计算机工程专业的大四学生Kaylene Stocking说:“我们的小组决定利用光电效应的这一特性在神经刺激方面发挥我们的优势。”“我们利用近红外激光的电势变化来激活大脑中一个未连接的电极。”
该实验室创造了一种直径7-8微米的碳纤维植入物，大致相当于一个神经元的大小。Stocking是这篇详细研究论文的第一作者，他用双光子显微镜在一个幻脑上模拟了他们的方法。她测量了这些特性，并分析了这些效应，以观察来自光电效应的电势是否以类似于传统神经刺激的方式刺激细胞。
“我们发现光刺激是有效的，”Stocking说。“温度的升高并不显著，这降低了热损伤的机会，而且在类似条件下，激活的细胞比电刺激更接近电极，这表明空间精度提高了。”
“我们没有想到的是，这种光电刺激方法可以让我们刺激不同的、更离散的神经元群体，而不是通过电刺激。”Kozai说，“这为研究人员提供了另一个工具来探索神经系统中的神经回路。”
“我们有很多批评者，他们不相信爱因斯坦最初的光电方程的数学修正，但我们相信这种方法，甚至提出了一个专利申请”,Kozai说。“这证明了Kaylene的辛勤工作和勤奋，将一种理论转化为一种控制良好的技术验证。”
Kozai的团队目前正在进一步寻找推进这项技术的其他机会，包括深入组织和无线药物传输。
该团队的研究在一篇题为:光电效应介导的超小碳纤维电极的皮质内神经刺激．这项工作是与匹兹堡大学放射学和生物工程研究副教授阿尔贝托·瓦斯奎兹合作完成的。
