Американские биотехнологи разработали новый тип гибких электродов, который позволяет вести наблюдения за работой 128 нейронов, расположенных на большой глубине внутри мозга. Эти устройства позволят нейрофизиологам наблюдать за работой мозга эпилептиков вне стен клиник, сообщает пресс-служба Университета Калифорнии в Сан-Диего (UCSD).

«Сейчас мы фокусируемся на использовании этой технологии для проведения наблюдений за работой мозга пациентов с эпилепсией, не поддающейся лечению. Наша конечная цель – довести эту разработку к 2026 году до такого уровня, что она позволит нам вести полностью "беспроводные» наблюдения за активностью нейронов пациентов сначала в клиниках, а потом и в домашней обстановке, на протяжении очень длительного времени", – заявил профессор UCSD Шади Дайе, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Разработанные электроды представляют собой сверхтонкие ленты из нескольких прослоек полимерного материала, между которыми расположены проводящие прослойки из сплавов золота и хрома, а также платины и серебра. Эти металлические структуры контактируют с нервными клетками через наборы специальных отверстий, пробитых в полимерной оболочке, что позволяет каждому электроду очень точечно взаимодействовать только с небольшим числом нейронов.

Как показали проведенные учеными опыты, эти конструкции обладают очень высоким уровнем гибкости и прочности, что позволяет «печатать» электроды длиной до 15 сантиметров при помощи уже существующих методов полупроводниковой промышленности и имплантировать их в глубинные слои мозга. Проведенные учеными опыты на свиньях и других модельных животных показали, что новые электроды способны одновременно считывать сигналы, поступающие из 128 разных клеток.

Ученые проверили работу созданных ими электродов в опытах с участием двух добровольцев, проходивших операции по удалению опухолей из головного мозга. Ученые имплантировали созданные ими устройства в толщу мозга участников эксперимента, что позволило им успешно считать сигналы от большого числа одиночных нейронов, расположенных в коре и в глубинных слоях теменной и височной долей мозга.

Как надеются исследователи, их разработка уже в ближайшем будущем будет помогать нейрофизиологам изучать механизмы развития эпилептических припадков, а также других нарушений в работе нервной системы. Эти же электроды в теории можно будет использовать и для борьбы с подобными сбоями в работе нервной системы, используя их не только для считывания нервных импульсов, но и управления работой отдельных нейронов, отметил профессор Дайе.