Исследователи из института Фрэнсиса Крика, Стэнфордского университета и Калифорнийского университета разработали новый метод точной регистрации мозговой активности. Эта технология может помочь в создании новых медицинских устройств. В частности, разработка имеет огромный потенциал при создании протезов, которые помогут людям с ампутированными конечностями, людям с параличом или с неврологическими заболеваниями, такими как болезнь двигательных нейронов.

Фото: neurosciencenews.com

Эксперименты на мышах

В ходе экспериментов на грызунах ученые разработали точный метод для регистрации мозговой активности. Самое главное достижение было в том, что фиксировались изменения на больших участках мозга. Для учета были доступны как поверхностные структуры, так и более глубокие области одновременно.

Исследователи прибегли к помощи новейших разработок в электронике и технике. Устройство, которое ученые использовали в ходе экспериментов, использует технологию кремниевых чипов. Доступ к мозгу ученые получили, используя сверхтонкие микропровода. Они в 15 раз тоньше человеческого волоса — это настолько незначительная толщина, что провода могут быть помещены глубоко в мозг, не нанося значительного ущерба. До сих пор проникновение в мозг без причинения серьезного вреда его структуре было серьезной проблемой для науки.

Фото: medicalxpress.com

Когда устройство подключено к мозгу, электрические сигналы от активных нейронов отправляются по микропроводам на кремниевый чип. Там данные обрабатываются и анализируются. Далее делается вывод о том, какие участки мозга активны. Устройство легко масштабируется: для работы с маленьким мозгом мыши нужно всего несколько сотен проводов, однако увеличить количество до 100 000 при работе с крупными млекопитающими оказалось совсем нетрудно.

Перспективы для людей

Андреас Шефер, руководитель лаборатории, прокомментировал новую разработку так: «Эта технология закладывает будущее для многих захватывающих разработок, выходящих за рамки исследований нейробиологии. Она может привести к созданию технологии, которая может передавать сигнал от мозга к любому механизму. Но главное, конечно, то, что устройство поможет людям с ампутациями контролировать протезную конечность с большей точностью и удобством».

Помимо того, что устройство может точно считывать мозговую активность, оно также может работать и в обратном направление — передавая электрические сигналы в нужные участки мозга. Шефер отмечает, что технология может быть использована для воспроизведения электрических сигналов в мозге, когда нейроны повреждены и не справляются сами. Такое может случиться при заболевании двигательных нейронов.

Технология может стать основой для так называемой системы компьютерного интерфейса мозга, которая разрабатывается компанией Paradromics. В планах компании создать систему, в которой мозг и компьютер будут напрямую обмениваться данными.

Источник

Реклама на Компьютерре