USD
102.41
+0.04
EUR
104.86
-0.95
Категория: НейротехнологииНейротехнологии
16 августа 2023 г. в 13:19

Микрозонды смогут заменить нейрочипы в исследованиях без операции на головном мозге

Микрозонды смогут заменить нейрочипы в исследованиях без операции на головном мозге
assets.4cdn.hu
Исследователи из Стэнфордского университета вживили в кровеносные сосуды крыс электронные микроскопические зонды и таким образом без хирургического вмешательства смогли зарегистрировать активность отдельных нейронов.
Новые устройства позволят в будущем осуществлять длительную минимальную инвазивную запись в глубине мозга. Этот метод может быть использован для изучения влияния лекарственных препаратов на мозг, а также, чтобы лучше понять причины развития аутизма.
Приборы для исследования мозга обычно предлагают компромисс между чувствительностью и инвазивностью.
Анки Чжан, докторант кафедры биоинженерии Стэнфордского университета и ее коллеги показали, что с помощью нового метода можно фиксировать активность в обонятельной луковице и коре головного мозга, проникая вплоть до уровня отдельных нейронов через стенки кровеносных сосудов.
Фото: https://adobe.prf.hn
Фото: https://adobe.prf.hn
Результаты исследования показали, что здоровье грызунов не подвергалось какой-либо опасности. Несмотря на то, что сосуды хрупкие, зонды не повлияли на кровоток, иммунный ответ, а поведение крыс после 28-дневного эксперимента осталось неизменным.
Используя эту методику, ученым удалось точно определить и взять под контроль судорожную активность, которая была вызвана инъекциями пенициллина.
"Хотя зонды еще предстоит испытать на людях, доступ к мозгу через сосуды, а не через череп, скорее всего, будет гораздо более удобным для пациентов", - говорит Дьердь Бузсаки, профессор неврологии Нью-Йоркского университета.
Исследователи изготовили сетчатый гибкий зонд шириной 900 мкм со встроенными 16 платиновыми электродами, регистрирующими активность. Они свернули его в рулон и расположили в гибком микроскопическом катетере, который ввели при помощи полимерной направляющей в густое сплетение кровеносных сосудов головного мозга.
После этого с помощью физиологического раствора зонд медленно извлекался, а микрокатетер в это время втягивался, давая возможность остающемуся в мозге зонду разворачиваться.
Электроды были установлены в виде прилипающих к внутренним стенкам кровеносных сосудов лент, которые позволили провести высококачественный мониторинг близлежащих нейронов.
Фото: https://adobe.prf.hn
Фото: https://adobe.prf.hn
Долгосрочность, стабильность и минимальная инвазивность нового подхода делает его очень перспективным для применения в клинической практике, как для терапии заболеваний неврологического характера, так и для разработки интерфейсов "мозг-компьютер".
"Если в будущем эта технология позволит проводить крупномасштабные записи, то это даст возможность получить представление о глобальных закономерностях в масштабах всего мозга", - говорит Бузсаки.
Главным ограничением для использования зонда является тот факт, что он ориентирован только на одну ветвь кровеносной системы. Устранить это ограничение исследователи планируют при помощи магнитных материалов на кончиках зонда, чтобы с помощью электромагнитного поля перемещать зонд через большое количество разветвлений.
Данные исследования опубликованы в журнале Science.
0 комментариев