Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали нейронный имплантат, который предоставляет информацию деятельности глубоко внутри мозга, находясь при этом на его поверхности. Имплантат состоит из тонкой, прозрачной и гибкой полимерной полосы с плотным массивом графеновых электродов. Технология, протестированная на трансгенных мышах, приблизила исследователей к созданию минимально инвазивного интерфейса мозг-компьютер (BCI), который предоставляет данные высокого разрешения […]
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали нейронный имплантат, который предоставляет информацию деятельности глубоко внутри мозга, находясь при этом на его поверхности. Имплантат состоит из тонкой, прозрачной и гибкой полимерной полосы с плотным массивом графеновых электродов.
Технология, протестированная на трансгенных мышах, приблизила исследователей к созданию минимально инвазивного интерфейса мозг-компьютер (BCI), который предоставляет данные высокого разрешения о глубокой нейронной активности с помощью записей с поверхности мозга.
Несмотря на то, что существующие поверхностные массивы минимально инвазивны, им не хватает способности захватывать информацию за пределами внешних слоев мозга. Напротив, электродные массивы с тонкими иглами, которые проникают в мозг, способны зондировать более глубокие слои, но они часто приводят к воспалению и рубцеванию, что со временем ставит под угрозу качество сигнала.
Новый нейронный имплантат, разработанный в Калифорнийском университете в Сан-Диего, решает проблему. Имплантат представляет собой тонкую, прозрачную и гибкую полимерную полоску, которая соответствует поверхности мозга. Полоса встроена в массив крошечных круговых графеновых электродов высокой плотности, диаметр каждого составляет 20 микрометров. Каждый электрод соединен микрометровым графеновым проводом с печатной платой.
В тестах на трансгенных мышах имплантат позволил исследователям одновременно получить информацию с высоким разрешением о двух типах нейронной активности — электрической и активности кальция. При размещении на поверхности мозга устройство регистрировало электрические сигналы от нейронов во внешних слоях. Ученые использовали двухфотонный микроскоп, чтобы просветить лазерный свет через имплантат. Им удалось наблюдать шипы кальция из нейронов, расположенные на глубине до 250 микрометров под поверхностью.
Обложка: Дэвид Байлот/UC San Diego Jacobs Engineering School of Engineering