Гибкий интерфейс мозг-машина на основе гидрогеля

Исследовательская группа KAIST и сотрудники представили недавно разработанный гибкий интерфейс мозг-машина на основе гидрогеля. Для изучения структуры мозга или выявления и лечения неврологических заболеваний крайне важно разработать интерфейс, который может стимулировать мозг и обнаруживать его сигналы в режиме реального времени. Однако существующие нейронные интерфейсы механически и химически отличаются от реальной мозговой ткани. Это вызывает реакцию на инородное тело и формирует изолирующий слой (глиальный рубец) вокруг интерфейса, что сокращает срок его службы.

Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа профессора Сонджун Пак разработала «имитирующий мозг интерфейс», вставив изготовленный на заказ многофункциональный пучок волокон в тело гидрогеля. Устройство состоит не только из оптического волокна, которое управляет определенными нервными клетками с помощью света для выполнения оптогенетических процедур, но также имеет пучок электродов для считывания сигналов мозга и микрофлюидный канал для доставки лекарств в мозг.

Интерфейс легко вставляется в тело после высыхания, поскольку гидрогели становятся твердыми. Но попав в организм, гидрогель будет быстро впитывать жидкости организма и напоминать свойства окружающих его тканей, тем самым сводя к минимуму реакцию на инородное тело.

Исследовательская группа применила устройство на моделях животных и показала, что нервные сигналы можно обнаруживать в течение шести месяцев, что намного превышает то, что было зарегистрировано ранее. Также было возможно провести долгосрочные оптогенетические и поведенческие эксперименты на свободно передвигающихся мышах со значительным снижением реакций на инородные тела, таких как глиальная и иммунологическая активация, по сравнению с существующими устройствами.

"Это исследование важно тем, что оно было первым, кто использовал гидрогель как часть многофункционального зонда нейронного интерфейса, что значительно увеличило срок его службы," сказал профессор Парк. "Благодаря нашему открытию мы с нетерпением ждем успехов в исследованиях неврологических расстройств, таких как болезнь Альцгеймера или Паркинсона, которые требуют длительного наблюдения."

4 комментария к “Гибкий интерфейс мозг-машина на основе гидрогеля”

  1. Попытался поддержать и разослал пост в социальные закладки браузера. Верю возвысится популярность

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.