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在国家自然科学基金项目(批准号:T2125005)等资助下,南开大学徐文涛教授与合作者在仿生听觉神经接口研究方面取得进展。相关成果以“用于听觉恢复的人工神经形态接口(An artificial neuromorphic interface for auditory restoration)”为题,于2026年7月1日在线发表于《自然-材料》(Nature Materials),论文链接:https://www.nature.com/articles/s41563-026-02656-w。
感音神经性听力损失影响着全球约3%的人口,但有效的生物修复手段仍然有限。针对这一临床难题,研究人员研发出一种可与哺乳动物传入神经杂交耦合的人工神经形态接口,集声信号采集、神经形态编码、语义级处理、生物电输出于一体,能够重建听觉传导通路(如图)。搭配基于氧化钨纳米线构建的星形可重构人工神经网络,借助侧抑制神经逻辑,实现了噪声环境下的注意力筛选。依托质子可逆嵌入与脱出的动态调控机制,该系统具备宽范围的突触可塑性调节能力,可完成三维空间声源定位,以及对中文同音异义词的精准语义区分。在以聋兔为模式动物开展的耦合验证实验中,该系统可绕过受损的耳蜗与听神经通路,直接与外周传入神经对接,帮助聋兔恢复听觉功能,使其能够按照人类语音完成打字、踢球等动作。研究成果可为耳蜗严重畸形、听神经发育不良等无法适配传统人工耳蜗的患者提供电子修复技术路径。

图 人工听觉神经形态接口示意图