Долговечный нейронный зонд

И. Иванов

Чтобы изучать нейронные цепи, нейрофизиологам необходимы записи активности нервных клеток в течение длительного времени. Полученное знание поможет создавать новые методы лечения и интерфейсы мозг — компьютер. Жесткие и крупные силиконовые имплантаты с большим количеством датчиков собирают информацию высокого разрешения, но не могут долго оставаться в мозге, поскольку нарушают его физиологию. Гибкие и компактные сенсоры не страдают этим недостатком, но передают меньше данных.

Междисциплинарная группа исследователей из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона во главе с ее сотрудником и директором компании Axoft Полом Ле Флошем (Paul Le Floch) разработала мягкий имплантат с десятками датчиков, помещаемый на кору головного мозга. Это биологически совместимое устройство способно в течение нескольких месяцев с миллисекундным разрешением регистрировать активность нервных клеток с точностью до одного нейрона мозга.

Чтобы преодолеть компромисс между большой скоростью передачи данных и долговечностью, исследователи обратились к фторированным эластомерам с высокими диэлектрическими характеристиками и стабильностью в биологических жидкостях. Ученые оснастили многослойные пленки эластомеров нанометровой толщины и миллиметровых размеров десятками микроэлектродов и получили зонд, который в 10 тысяч раз мягче обычных зондов из пластиков вроде полиимида. Новые зонды более года сохраняли работоспособность в физиологических растворах. При этом зонды на основе эластомеров такие же гибкие, как и живые ткани мозга.

На опытах с мышами датчики в течение нескольких месяцев записывали нейронную информацию в головном и спинном мозге мышей, не нарушая их поведения. Ученые выяснили, что имплантаты гораздо менее подвержены отторжению, чем пластики. Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.

Разные разности
Светящаяся петуния
Что вы скажете по поводу петунии, чьи цветки светятся в темноте подобно светлячкам? Скажете — небывальщина? Нет. Такие петунии уже появились на рынке. И появились они благодаря российской биотехнологической компании «Планта».
«Царица полей» против мышьяка
У кукурузы как кормовой культуры есть масса достоинств. Недавно ученые обнаружили у нее еще одно необычное свойство. И связано оно с мышьяком.
Живая музыка против консервированной
Музыка — это великолепный инструмент, который при умелом использовании позволяет нам перенастраивать свой мозг, регулировать состояние нервной системы, быстро переключиться и давать мозгу возможность отдохнуть. Но здесь возникает вопрос. Если сл...
Пишут, что...
…ИИ, пишущий по заданию текст или рисующий картинку, выделяет в сотни раз меньше диоксида углерода, чем люди, выполняющие те же задачи… …дальний ультрафиолет (222 нм), безобидный для человека, обезвреживает в помещении больше 99% ...