Очень маленький имплантат может читать и передавать сигналы мозга

Мозговой имплант размером меньше, чем крупинка соли, может записывать и передавать нервную активность по беспроводной сети в течение более года, что знаменует собой важное достижение в долгосрочных исследованиях мониторинга мозга.Устройство, разработанное исследователями из Корнельского университета, называется микромасштабным оптоэлектронным беспроводным электродом или MOTE.Это позволяет непрерывно отслеживать сигналы мозга без проводов и громоздкого оборудования.

Он работает с использованием безвредных инфракрасных лазерных лучей, которые проходят через ткани мозга и питают схему.Та же энергия света также используется для отправки данных обратно посредством крошечных импульсов инфракрасного света, которые кодируют электрические сигналы от нейронов.Такая конструкция позволяет устройству функционировать внутри мозга без батареек и кабелей, уменьшая взаимодействие с тканями.

Полупроводниковый диод имплантата, изготовленный из арсенида алюминия-галлия, улавливает свет для получения энергии и излучает его для связи.Он также включает в себя малошумящий усилитель и оптический кодер на основе стандартной микрочиповой технологии, что обеспечивает точную запись сигнала с минимальным потреблением энергии.

Устройство сначала тестируется на клеточных культурах, а затем имплантируется мышам, воздействуя на область мозга, отвечающую за обработку сенсорной информации от усов.В течение года он последовательно регистрирует как нейронные спайки, так и более широкие синаптические сигналы, при этом животные остаются здоровыми.Небольшой размер и беспроводная работа позволяют избежать раздражения, вызванного более крупными электродами или оптическими волокнами, которые могут вызвать иммунные реакции в тканях головного мозга.

Конструкция MOTE может также поддерживать сбор данных во время МРТ-сканирования, что невозможно при использовании традиционных имплантатов.Исследователи планируют адаптировать систему для исследований спинного мозга и непрерывного нейронного мониторинга с использованием искусственных пластин черепа.Полная версия исследования опубликована в журнале Nature Electronics, подчеркивая прогресс в создании долгосрочных, минимально инвазивных интерфейсов «мозг-машина».