加州大学圣地亚哥分校桑福德干细胞研究所的研究人员开发出一种名为“石墨烯介导的光学刺激”（GraMOS）的创新技术，该技术利用石墨烯材料通过光转化为温和电信号来刺激神经类器官的生长与连接，为神经科学研究开辟了新途径。
这项发表在《自然·通讯》上的研究成果，利用石墨烯这种单层碳原子材料，能够非侵入性、非基因改造地调控神经活动。与Inbrain Neuroelectronics公司2024年进行的石墨烯神经植入物首次人体实验相比，GraMOS技术将石墨烯直接整合到神经类器官中，有效加速了神经元的生长，这对于研究与衰老相关的疾病至关重要。NeurANO Bioscience公司的首席执行官兼GraMOS发明者Elena Molokanova博士表示：“借助石墨烯和光，我们成功地刺激了神经元形成连接并加速了它们的生长，而无需采用传统的optogenetic方法。”
集成石墨烯的神经类器官对外部环境的敏感性增强，并能在光刺激下自适应地重构神经网络。这种神经可塑性显著超越了经典计算机微芯片的能力，为提升人工智能性能、扩展其解决复杂非常规任务的能力带来了广阔前景。研究人员将连接了石墨烯界面的脑类器官与配备传感器的机器人系统相连，当机器人遇到障碍物时，类器官能在不到50毫秒的响应时间内产生神经反应，导致机器人改变运动方向。
这项研究成果不仅加速了神经类器官的发育，还为研究阿尔茨海默病等神经退行性疾病提供了新视角。通过加速神经元成熟，科学家们能够更早地观察到功能性类脑网络的形成，从而优化药物测试流程。研究人员指出，石墨烯的多功能性与脑类器官的生物学相结合，有望在未来人工智能、脑机接口以及神经修复等领域带来革命性的变革。