Разработан мини нейрочип, имплантируемый в мозг с физраствором через кровеносные сосуды

Это открывает перспективы для разработки новых интерфейсов "мозг-компьютер" и индивидуализированной нейротерапии.

Интерфейсы "мозг-компьютер" (ИМК) обеспечивают прямую электрическую связь между внешними электронными системами и мозгом. Эти устройства дают возможность с помощью мозговой активности управлять напрямую такими объектами, как протезы, а также воспроизводить функции мышц и нервов. Таким образом осуществляется помощь при восстановлении работоспособности людям с неврологическими расстройствами или параличом.

Но большинство привычных ИМК могут измерять активность нейронов исключительно на поверхности мозга. Для фиксирования активности отдельных нейронов из более глубоких областей зачастую необходима внутричерепная инвазивная хирургия для имплантации датчиков. Подобные операции несут риск осложнений, включая инфекции, воспаления и повреждение тканей мозга.

В данном исследовании Аньци Чжан с коллегами представил сверхгибкие микроэндоваскулярные (МЭВ) зонды, которые могут быть с высокой точностью доставлены по кровеносным сосудам в глубокие отделы мозга.

Группа ученых разработала гибкое, сверхмалое, похожее на сетку регистрирующее электронное устройство, которое можно поместить на гибкий микрокатетер и имплантировать с физраствором в кровеносные сосуды внутренних отделов мозга, имеющие размер менее 100 микрон.

В ходе внедрения данное устройство расширяется подобно стенту. Это дает возможность через сосудистую стенку регистрировать сигналы нейронов, не причиняя вреда мозгу или его сосудистой системе.

Для оценки возможности зонда МЭВ in vivo ученые имплантировали его в сосудистую систему мозга крыс. Они показали его возможность измерять активность одиночных нейронов и локальные полевые потенциалы в обонятельной луковице и коре головного мозга.

Помимо этого исследователи выяснили, что разработанные ими вживляемые устройства имеют длительную стабильность, несущественно влияют на мозговой кровоток и поведение крыс, а также вызывают минимальный ответ иммунной системы.

Тимко отметил, что новые версии таких устройств в будущем смогут обеспечить индивидуальную терапию пациентов путем записи и декодирования их нейронной активности и последующей подачи соответствующих модулирующих стимулов.