Оптогенетика и инфракрасная нейростимуляция (INS) являются важными инструментами в нейробиологии для изучения и контроля активности нейронов с помощью света.

Последний оптический метод (INS) в последнее время является наиболее популярным в качестве безгенного оптического метода для исследования центральной и периферической нервной системы и представляет собой перспективный терапевтический подход к неврологическим и нейродегенеративным заболеваниям.

До сих пор никогда не сообщалось о мягких, биосовместимых инфракрасных волоконно-оптических нейроинтерфейсах. Так большинство исследований INS опираются на однонаправленные стекловолокна, а не на двунаправленные интерфейсы, которые могут одновременно стимулировать и регистрировать активность.

Команда специалистов во главе с профессором Христосом Маркосом, руководителем группы нейронных устройств и газовой фотоники, факультет электротехники и фотоники Технического университета Дании и профессором Руне В. Берг, руководителем лаборатории Берга, факультет неврологии Копенгагенского университета, разработала новое интегрированное оптическое волокно на основе нетрадиционных мягких оптических полимеров, способных передавать инфракрасный свет на длинах волн, ранее недоступных для этого класса материалов.

Данное волокно стало основой для разработки мягких двунаправленных нейронных интерфейсов для доставки инфракрасного света в ткань мозга грызунов и сбора генерируемых электрофизиологических сигналов. Разработанные имплантаты могут выполнить эту сложную задачу с минимальным воспалением тканей. Новый протокол INS был установлен и проверен с использованием разработанных интерфейсов in vivo без повреждения нейронной ткани инфракрасными импульсами.

Интерфейсы были протестированы и сопоставлены in vivo как остро (под наркозом), так и в хронических экспериментах, для проверки их надежности на протяжении нескольких недель против стандартных записывающих электродов. Сообща метод и устройство проложили путь к новым исследованиям схем мозга с использованием INS в хронических экспериментах и повысили возможность перевода этого мощного метода в клинические условия.

Представленные волоконно-нейронные интерфейсы на основе высокоэффективных полимеров представляют собой платформу, которая в будущем может увидеть интеграцию большего количества функций, таких как доставка лекарств на месте и флуоресцентная визуализация, чтобы предоставить нейробиологам универсальный инструмент для изучения различных контуров и функций мозга с высоким пространственным разрешением и без необходимости генетических манипуляций. Работа была опубликована журналом MedicalXpress.

Ранее издание involta.media опубликовало статью о том, что опухоли головного мозга являются когнитивными паразитами, и рассказало, как рак мозга захватывает нервные цепи и вызывает снижение когнитивных способностей.