Гнучкий електронний імплантат для мозку

Відео: I Love Science / Мозговий імплантат дозволив відновити функції руки паралізованому пацієнтові

Проста ін`єкція - скоро це буде все, що знадобиться лікарям для відновлення зв`язків між клітинами в головному мозку.

Об`єднана команда нейрофізіологів, фізиків, хіміків та біоінженерії з провідних вузів США змогла розробити гнучку і надзвичайно тонку мережу електронних пристроїв, яка вводиться в головний мозок для відстеження активності і стимуляції певних груп нервових клітин.

Гнучкий електронний імплантат має величезний потенціал в неврології і нейрохірургії.

У згорнутому вигляді електронна мережа має ширину кілька сантиметрів, а для ін`єкції застосовується голка діаметром всього 100 мікрометрів, яку вводять через підготовлений отвір в черепі. Нанопроводи розпрямляються всередині мозку і підключаються до комп`ютера, який аналізує сигнали і стимулює клітини.

«На мою думку, це чудове оригінальне рішення проблеми записи і регуляції активності величезної кількості нейронів всередині живого мозку», - заявляє Рафаель Юсте (Rafael Yuste), директор Центру нейротехнологій при Колумбійському університеті.

За попередніми даними дослідників, новий електронний імплантат безпечний для мозку і може використовуватися для лікування і контролю таких захворювань, як хвороба Паркінсона. Про це на сторінках останнього випуску Nature Nanotechnology повідомляє Чарльз Лібер (Charles Lieber), хімік з Гарвардського університету, співавтор винаходу.

Фахівці в області нейронаук досі точно не знають, як активність окремих нейронів мозку перетворюється у вищу нервову діяльність, в такі функції, як сприйняття або емоції. Тому сьогодні йде справжнє полювання на технології, які дозволили б вченим обробляти і змінювати активність одночасно тисяч, а краще мільйонів нервових клітин в живому мозку.

При цьому використання традиційних мозкових імплантатів має масу обмежень і серйозних ризиків. Такі щодо грубі матеріали, як скляна папір, незастосовні у випадках, коли мова йде про ніжних нервових клітинах. Крім того, потрібно відстежувати активність нейронів протягом довгого часу, що з нинішніми пристроями важко.

Гарвардська команда вирішила всі ці проблеми шляхом використання провідної полімерної сітки, яка складається з безлічі наноелектродов і транзисторів. Отримана сітка виявилася такою ж ніжною і податливою, як і мозкові тканини. Електронний імплантат вводиться за допомогою спеціального інжектора і розміщується в потрібному ділянці мозку, після чого може залишатися всередині довгий час, поступово стаючи невід`ємною частиною мозку і не викликаючи жодних проблем.

У 2012 році ця ж група вчених продемонструвала можливість зрощення і інтеграції подібної гнучкої сітки з нервовими клітинами, які були вирощені на поживному середовищі. Але тоді цей «кіборг» був створений поза організмом, а тепер мова йде про впровадження електронного імплантату в живий мозок.