近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所陶虎/周志涛团队与上海交通大学医学院附属第九人民医院张志愿/杨驰团队合作，开发出高通量超柔性味觉神经界面，使皮肤也能感知“味觉”，帮助舌癌患者等舌瓣重建术后味觉失能患者重建味觉功能。相关研究成果以“Gustatory interface for operative assessment and taste decoding in patients with tongue cancer”为题发表于国际学术期刊《自然•通讯》。
味觉是最重要的生理感觉之一，它能帮助人类鉴别食物的营养价值与潜在毒性，从而选择合适的食物以满足能量与营养需求，同时避免摄入有毒有害物质，因此对人类的生存与进化至关重要。舌癌是全球十大恶性肿瘤之一，近年来其发病率在全球范围内呈现出逐年攀升的趋势，年新增病例超过35万例。舌癌病灶直接侵犯舌头的味觉感受区域，同时放化疗等治疗方式可能损伤口腔组织，同时以游离组织皮瓣修复重建舌癌术后组织缺损会使患者味觉减退甚至完全丧失味觉功能，严重影响其整体生活质量，然而目前对味觉失能缺少有效的临床干预治疗手段。
针对上述临床需求，上海微系统所联合上海交通大学医学院附属第九人民医院开发了一种味觉神经界面，基于高密度、高贴服柔性舌电界面实现安全无创、高时空分辨率的电生理记录，揭示了与味觉感知相关的电生理信号。团队利用高分辨率的全舌电生理信号图谱解析舌癌病灶及其周围正常组织、真实与重建舌瓣部位的电生理图谱及其时空演变过程，实现舌癌术前的病灶定位与术后结构恢复的监测。进一步，结合脑机接口技术，通过双模态电生理特征融合算法实现跨被试、高准确率与高鲁棒的味觉解码（图1）。
图1 舌癌患者重建舌瓣味觉解码
该论文第一作者为上海微系统所博士生王馨儿，上海交通大学医学院附属第九人民医院白果、谢千阳以及上海微系统所博士生梁佶智为该论文共同第一作者，上海微系统所周志涛副研究员、陶虎研究员和上海交通大学医学院附属第九人民医院杨驰教授为论文通讯作者，中国科学院上海微系统所为该研究第一完成单位和通讯单位。该研究获得科技创新2030-新一代人工智能重大项目、中国科学院青年创新促进会优秀会员项目、上海市“科技创新行动计划”启明星项目、中国科学院上海分院基础研究特区计划等相关研究计划的支持。
论文信息：
DOI: 10.1038/s41467-024-53379-y
