Нейроимплант уменьшили до размера нейрона и сделали его беспроводным — подопытные мыши его даже не заметили

Учёные Корнеллского университета (Cornell) создали один из самых маленьких в истории нейронный имплантат под названием microscale optoelectronic tetherless electrode (MOTE), который меньше крупинки соли — его размеры составляют 370 × 70 мкм. Это устройство способно длительно и без проводов передавать данные об активности мозга в живом организме. Это крайне важно для изучения нейронной активности мозга, в области чего вопросов больше, чем ответов.

Почему ИИ никак не сесть на безматричную диету

Пять причин полюбить HONOR X8c

Обзор умных часов HUAWEI WATCH 5: часы юбилейные

Hollow Knight: Silksong — песнь страданий и радостей. Рецензия

Пять причин полюбить HONOR Magic7 Pro

HUAWEI FreeArc: вероятно, самые удобные TWS-наушники

Фитнес-браслет HUAWEI Band 10: настоящий металл

Пять причин полюбить HONOR Pad V9

Традиционные имплантаты и различные зонды создают проблемы в процессе эксплуатации. Мозговая ткань мягкая и датчики могут покидать своё место. Но хуже всего, что возникающее при этом механическое раздражение тканей сопровождается её воспалением. Создание крошечного датчика в масштабе нейрона с возможностью передавать данные без проводов — это может изменить науку о мозге.

Датчик MOTE функционирует за счёт получения энергии от инфракрасных лазерных лучей, проникающих через ткань мозга без вреда. Современные полупроводниковые лазеры можно легко встроить в черепную коробку и это не будет создавать неудобств. В нейроимплантате полупроводниковый диод из арсенида алюминия и галлия преобразует свет в электричество. Он же работает как передатчик — отсылает оптические сигналы о зарегистрированной им мозговой активности.

Интересно, что метод кодировки данных для передачи заимствован у спутниковой связи — энергоэффективной и надёжной. Для этого в схеме имплантата предусмотрены соответствующие компоненты — модуляторы и усилители, изготовленные с использованием обычных процессов производства полупроводников. Кстати, материалы подобраны так, чтобы они не мешали работе при МРТ-исследованиях пациентов с вживлёнными нейроимплантатами.

Тестирование началось с проверки работы на культурах клеток, после чего имплантаты были установлены в область мозга мышей, отвечающую за обработку сенсорной информации от вибрисс (усов). В течение года MOTE успешно записывал нейронные всплески и синаптическую активность, в течение которого животные оставались здоровыми и активными, без признаков повреждения тканей. У этого нейроимплантата хорошие перспективы. Когда-нибудь очередь дойдёт до самого интересного — до изучения мозга человека. Для настоящих прорывов там очень не хватает подобного разрешения.