Имплант для мониторинга активности отдельных нейронов испытали на людях

30.01.2013 Hi-tech

Исследователи из США и Китая в первый раз удачно испытали на людях мозговой имплант, разрешающий регистрировать активность отдельных нейронов. Устройство NeuroGrid разрешит выявлять очаги поражения в мозге больных эпилепсией. Статья размещена в издании Science Advances.

Эпилепсия — неврологическое заболевание, при котором в отдельных участках мозга появляется патологическое возбуждение нейронов, что ведет к судорогам. Обстоятельствами происхождения таких эпилептических очагов являются повреждения мозга — к примеру, в результате опухоли, инсульта, инфекционных болезни и многих вторых факторов. По данным на 2013 год, активной эпилепсией страдает около 2,9 миллиона людей, причем около трети из них начинается рефрактерная эпилепсия — то имеется эпилепсия, не поддающаяся действию лекарств.

В случаях рефрактерной эпилепсии единственное, что смогут сделать доктора, — это хирургическим методом удалить из мозга очаги патологической активности. Но для этого необходимо идентифицировать эти очаги, и это именно и воображает громаднейшую трудность. В случаях, в то время, когда несложного применения ЭЭГ не хватает, в мозг больного довольно часто на какое-то время (значительно чаще на 1–2 семь дней) имплантируют решетку из электродов, регистрирующих активность нейронов.

Но такие решетки очень некомфортные и приводят к воспалению, а помимо этого, весьма дорогие. Но основной их недочёт содержится в том, что они способны регистрировать активность лишь групп нейронов, а не личных клеток.

В прошлом году та же команда ученых создала электродную решетку, лишенную всех этих недочётов. Новое устройство, названное NeuroGrid, не причиняет дискомфорта, не приводит к и владеет высокой точностью, регистрируя активность личных нейронов. Тогда имплант был удачно испытан на мышах.

NeuroGrid является решёткойтолщиной около 4 микрон, сделанную из парилена (поли-n-ксилилена). Решетка покрывает площадь коры мозга около 420 мм2. По консистенции она напоминает узкую целлофановую пленку и прекрасно прилипает к мокрым поверхностям — таким как мозг . На решетке сидит 120 полимерных проводящих электродов. На каждые 10 из них приходится один провод, что присоединяется к силиконовому чипу, находящемуся вне мозга и делающему функцию усилителя сигнала.

Чип проводит компрессию сигналов и по проводу отправляет их в компьютер, что после этого проводит их анализ и декомпрессию.

Сейчас авторы совершили опробования NeuroGrid на пяти больных, которым были назначены разные операции на головном мозге. На время операции устройство имплантировали в мозг и следили за его работой. По окончании операции устройство удаляли.

Имлант показал себя так же прекрасно, как и в опытах на мышах: совершенно верно регистрировал активность отдельных нейронов и не злил ткань головного мозга. В предстоящем авторы собираются усовершенствовать имплант: сделать усилитель сигнала и блок питания всецело имплантируемыми в мозг, а кроме этого усилить их эффективность.

Похожий имплант из эластичных микроэлектродов, не повреждающих ткань мозга и регистрирующих активность отдельных нейронов, был сравнительно не так давно создан и удачно испытан на мышах учеными из Гарвардского университета. А японские ученые создали наноиглы, регистрирующие активность личных нейронов при введении конкретно вовнутрь клетки. Кроме этого сравнительно не так давно успешные опробования на крысах прошла «нейропыль» — микроскопические, питающиеся ультразвуком беспроводные датчики, талантливые регистрировать активность мышц и нервов.

Создатель: Софья Долотовская

Случайные записи:

Ed Boyden: A light switch for neurons


Похожие статьи, которые вам понравятся: