В США специалисты по биотехнологиям из Университета Калифорнии в Сан‑Диего (UCSD) разработали новый тип гибких электродов, позволяющий наблюдать за работой 128 нейронов, расположенных на большой глубине в мозге. С помощью нового устройства нейрофизиологи смогут наблюдать за работой мозга эпилептиков вне медицинских учреждений.
Разработка представляет собой сверхтонкие ленты из нескольких слоёв полимерного материала, между которыми расположены проводящие прослойки из сплавов золота и хрома, платины и серебра. Электроды контактируют с нервными клетками через специальные отверстия, пробитые в полимерной оболочке. Это позволяет каждому электроду точечно взаимодействовать только с небольшим числом нейронов.
По словам профессора UCSD Шади Дайе, биотехнологи фокусируются на использовании этой технологии для проведения наблюдений за работой мозга пациентов с эпилепсией, не поддающейся лечению. Конечная цель исследования — чтобы к 2026 году с помощью разработки можно было вести полностью удалённые наблюдения за активностью нейронов пациентов сначала в клиниках, а потом и в домашней обстановке, на протяжении длительного времени.
Проведённые опыты показали, что эти конструкции обладают очень высоким уровнем гибкости и прочности. Создание таких электродов длиной до 15 сантиметров возможно существующими методами. Сами устройства можно имплантировать в глубинные слои мозга.
Сначала исследователи проводили опыты на свиньях и других модельных животных. Эти опыты показали, что новые электроды способны одновременно считывать сигналы, поступающие из 128 разных клеток. Далее разработку проверили на двух добровольцах, проходивших операции по удалению опухолей из головного мозга. Учёные имплантировали устройства в толщу мозга участников эксперимента, что позволило успешно считать сигналы от большого числа одиночных нейронов, расположенных в коре и в глубинных слоях теменной и височной долей мозга.
Исследователи надеются, что их разработка в ближайшем будущем будет помогать нейрофизиологам изучать механизмы развития эпилептических припадков и других нарушений в работе нервной системы. Теоретически использование электродов возможно при борьбе со сбоями в работе нервной системы, используя их не только для считывания нервных импульсов, но и в управлении работой отдельных нейронов.
