Создано волокно, имитирующее работу нейронов мозга

Созданные исследователями искусственные волокна обладают той же мягкостью и гибкостью, что и естественные нейроны мозга. Это позволит имплантировать их на гораздо больший срок, чем обычные жесткие, металлические волокна, и собирать больше данных.

До сих пор нейробиологам приходилось использовать несколько отдельных устройств: иглы для введения вирусных векторов, оптические волокна, электроды. «Мы подумали, разве не было бы лучше, если бы все это могло делать одно устройство?» — говорит Полина Аникеева, участница исследовательской группы.

Прошло несколько лет, прежде чем труд ученых увенчался успехом. Теперь волокно может доставлять вирус со светочувствительными рецепторами опсинами прямо в клетки мозга, стимулировать реакцию и записывать активность. При этом волокна достаточно маленькие и биосовместимые, чтобы с их помощью наблюдать за несколькими регионами мозга. Во время эксперимента ученые поместили их в два разных участка мозга и смогли выбирать, какой из них активировать.

Ключевым элементом, позволившим создать эти многофункциональные волокна, стала разработка проводящей «проволоки», которая обеспечивает нужную гибкость и, при этом, хорошо передает электрические сигналы. В своих исследованиях ученые остановились на композитном материале из проводящего полиэтилена, легированного графитовыми хлопьями. Это позволило увеличить проводимость в 4-5 раз и уменьшить размеры электродов во столько же раз.

Ученые собираются и дальше уменьшать диаметр волокон, чтобы приблизить их к параметрам нейронов мозга, сделать их еще более мягкими, сообщает MIT News.

Группа ученых из МТИ и университетов штата Вашингтон и Сан-Диего сумела улучшить технологию создания мозговых имплантов, передающих сигналы в конечности в обход поврежденного спинного мозга. Они предложили использовать в качестве электрода стекловидный углерод, дающий более чистый сигнал.