Разработан метод контроля и записи активности мозга с помощью инфракрасных гибких оптоэлектронных волокон

Особенно INS, как последний оптический метод, становится все более популярным и используется для исследования как центральной, так и периферической нервной системы. Это открывает перспективы применения INS в терапии неврологических и нейродегенеративных заболеваний. Информация об этом размещена на сайте Medical Xpress.

Однако до недавнего времени не было известно о мягких, биосовместимых инфракрасных волоконно-оптических нейроинтерфейсах. Это ограничивало применение INS в практических приложениях. Кроме того, большинство исследований INS осуществлялось с помощью однонаправленных стекловолокон, которые могут либо стимулировать, либо регистрировать активность нейронов, но не могут выполнять оба действия одновременно.

Разработка мягких двунаправленных нейронных интерфейсов, способных передавать инфракрасный свет и собирать электрофизиологические сигналы, представляет значительный прорыв в области оптической стимуляции и регистрации активности нейронов. Использование нетрадиционных мягких оптических полимеров и разработка интегрированного оптического волокна с расширенным спектром передачи света позволяют достичь ранее недоступных длин волн для оптической стимуляции.

Одной из ключевых преимуществ нового протокола INS является его способность выполнять передачу и регистрацию сигналов с минимальным повреждением нейронной ткани. Это имеет важное значение для создания биосовместимых интерфейсов, которые могут быть безопасно использованы в нейрологических исследованиях и потенциально в лечении неврологических и нейродегенеративных заболеваний.

Представленные в статье волоконно-нейронные интерфейсы, основанные на новых полимерных материалах, предлагают ряд новых возможностей и преимуществ в исследованиях мозга. Вот основные новинки, которые были резюмированы учеными:

1. Мягкое оптическое волокно. Разработанное волокно из мягких оптических полимеров позволяет передавать инфракрасный свет на ранее недоступных длинах волн. Это обеспечивает возможность доставки света в ткань мозга и регистрации электрофизиологических сигналов с минимальным повреждением тканей.

2. Двунаправленные нейронные интерфейсы. Разработанные интерфейсы позволяют одновременно стимулировать и регистрировать активность нейронов с использованием инфракрасного света. Это открывает новые возможности для изучения и контроля нейронной активности с высокой точностью и эффективностью.

3. Тестирование в vivo. Разработанные интерфейсы были тщательно протестированы на грызунах в остром и хроническом режимах. Они продемонстрировали высокую надежность и долговечность в течение нескольких недель экспериментов, превосходя стандартные записывающие электроды.