Дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго розробили нейронний імплантат, який надає інформацію про глибоку діяльність всередині мозку, перебуваючи на його поверхні. Імплантат складається з тонкої, прозорої та гнучкої полімерної смуги із щільним масивом графенових електродів. Технологія, протестована на трансгенних мишах, наблизила дослідників до створення мінімально інвазивного інтерфейсу мозок-комп’ютер (BCI), який надає дані високої роздільної здатності.
Технологія, протестована на трансгенних мишах, наблизила дослідників до створення мінімально інвазивного інтерфейсу мозок-комп’ютер (BCI), який надає дані високої роздільної здатності про глибоку нейронну активність за допомогою записів з поверхні мозку.
Незважаючи на те, що наявні поверхневі масиви мінімально інвазивні, їм не вистачає здатності захоплювати інформацію поза зовнішніми шарами мозку. Навпаки, електродні масиви з тонкими голками, які проникають у мозок, здатні зондувати глибші шари, але часто призводять до запалення і рубцювання, що з часом ставить під загрозу якість сигналу.
Новий нейронний імплантат, розроблений у Каліфорнійському університеті в Сан-Дієго, вирішує проблему. Імплантат є тонкою, прозорою і гнучкою полімерною смужкою, яка відповідає поверхні мозку. Смуга вбудована в масив крихітних кругових графенових електродів високої щільності, діаметр кожного становить 20 мікрометрів. Кожен електрод з’єднаний мікрометровим графеновим дротом із друкованою платою.
Великий план графенового електродного масиву. Джерело: Девід Байлот/UC San Diego Jacobs Engineering School of Engineering
У тестах на трансгенних мишах імплантат дозволив дослідникам одночасно отримати інформацію з високою роздільною здатністю про два типи нейронної активності — електричної та активності кальцію. При розміщенні на поверхні мозку пристрій реєстрував електричні сигнали від нейронів у зовнішніх шарах. Вчені використали двофотонний мікроскоп, щоб просвітити лазерне світло через імплантат. Їм вдалося спостерігати шпильки кальцію з нейронів, розташовані на глибині до 250 мікрометрів під поверхнею.
Подробиці про пристрій опубліковані в журналі Nature Nanotechnology.