Международная группа ученых разработала новый тип мозгового импланта, который позволяет одновременно регистрировать нейронную активность в разных участках мозга и доставлять туда лекарства. Технология может ускорить исследования эпилепсии, памяти и других нейрофизиологических процессов.
Устройство под названием mAxialtrode представляет собой тонкое, как игла, и гибкое оптоволокно диаметром менее полумиллиметра. В его центре проходит световод, а вокруг него расположены восемь микроскопических каналов. По этим каналам можно вводить препараты или пропускать тончайшие металлические провода для измерения электрической активности нейронов.
Ключевое отличие нового импланта от существующих – его многофункциональность и возможность работать сразу с несколькими слоями мозга. Современные зонды, как правило, взаимодействуют с тканью только в одной точке на конце оптоволокна. Новая разработка позволяет стимулировать и изучать разные участки по всей длине импланта, расположенные на расстоянии до трех миллиметров друг от друга.
Имплант изготовлен из мягкого полимера, а не из жесткого кремния. По словам разработчиков, это снижает риск воспаления и повреждения тканей при длительном нахождении в мозге, поскольку гибкое волокно может двигаться вместе с мозговой тканью. Специально заостренный кончик также минимизирует повреждения при введении.
Работоспособность устройства проверили на лабораторных мышах. В ходе экспериментов ученые смогли с помощью одного импланта стимулировать нервные клетки светом, записывать активность нейронов в коре и более глубоких структурах, таких как гиппокамп, а также вводить разные вещества на разную глубину. Животные переносили легкий имплант без видимого дискомфорта.
В создании импланта участвовали специалисты из Технического университета Дании, Копенгагенского университета и Университетского колледжа Лондона. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Science. Сейчас команда патентует технологию и изучает возможность ее применения в клинической практике.
