Нейронная сетка, покрывающая мозг, которая может контролировать нейроны

Нейронная сетка, покрывающая мозг, которая может контролировать нейроны

Международная группа ученых в рамках нового исследования создала тонкую полимерную сетку, в которую могут быть внедрены десятки нано-электронных устройств. Эту сетку можно безопасно имплантировать в мозг млекопитающего. Предполагается, что сетка может быть полностью принята нервной тканью мыши и, будучи внутри, сеть крошечных электронных устройств подключится к целым участкам мозга и даже отдельным нейронам. Если эта информация подтвердится в ходе дальнейших исследований, открытие команды станет невероятно важным шагом в развитии нейробиологии и позволит лечить множество заболеваний головного мозга.

В то время как технология была протестирована только на мышах, существует высокая вероятность, что её можно применять в мозге человека. Это будет происходить примерно так: в верхней части черепа просверливается маленькое отверстие, туда вставляется крошечный шприц, впрыскивающий свернутую полимерную сетку. Она разворачивается сразу же после того, как покидает кончик иглы, охватывая соответствующие области мозга и заполняя природные зазоры и контуры, существующие там. Там, где нити пересекаются, команда устанавливает крошечный электрод для считывания деятельности, либо миниатюрный транзистор для её активации. Это означает, что после имплантации сеть позволит получить долгосрочный контроль над несколькими квадратными сантиметрами ткани головного мозга

Нейронная сетка, покрывающая мозг, которая может контролировать нейроны

Предыдущие исследования уже показали, что нейроны млекопитающих могут расти вокруг этих сетей (по крайней мере, в течение нескольких недель), а клетки относятся к полимерной структуре как к настоящему белку. Мозг мышей, используемых в данном исследовании, оставался здоровым на протяжение пяти недель после имплантации, и это впечатляющее достижение. Если сетка окажется безопасной для долгосрочного использования, эта технология может использоваться для компенсации поврежденных функций мозга, например, при болезни Паркинсона или инсульте.

Нейронная сетка, покрывающая мозг, которая может контролировать нейроны

Крыса, получающая световые (оптогенетические) сигналы в определенные области мозга.

Хотя главный потенциал системы заключается в научно-исследовательских возможностях. Имея статическую сеть датчиков, встроенных в мозг, ученые смогут отслеживать и неоднократно тестировать нейроны или небольшие участки в течение долгого времени, а также наблюдать развитие мозга у животных с малого возраста. Это также позволит рассматривать деятельность сразу нескольких областей мозга, для чего на сегодняшний день нужна целая комната мозговых сканнеров.
Главный прорыв состоит не в какой-либо конкретной возможности сети, а в сути самой системы. Ученые использовали оптогенетические методы, чтобы активировать одиночные нейроны, но это не позволяло исследователям развернуться в полной мере. Если же будет разработана гибкий, долгосрочный мозговой имплантат, это позволит значительно расширить познания и возможности ученых.

Система Orphus
comments powered by Disqus
 
Top