Электроды для подключения к ПК будут вживлять прямо в мозг через шприц
Ученые из Гарвардского университета разработали технологию, которая дает возможность заливать в мозг, равно как и любой другой орган, провода и электронные компоненты. Нанотехнологи отмечают, что это решение позволяет электродам самостоятельно подключиться к нужным нервным клеткам. Возможно, разработка могла бы приблизить начало эры управления роботами силой мысли или имплантацию iPhone прямо в мозг?
BCI (интерфейс «мозг-компьютер») обеспечивает возможность считывания и передачи сигналов нервным клеткам мозга и дальнейшее использование этих импульсов для управления различными сигналами в буквальном смысле силой мысли. Из-за проблем, связанных с интерпретацией сигналов, этот интерфейс используется крайне редко; кроме того, имплантация громоздких недолговечных электродов вызывает значительные сложности.
Чарльз Либер (Charles Lieber), один из авторов исследования, отмечает, что традиционные электроды воспринимаются мозгом как инородные тела, поэтому через некоторое время после имплантации они начинают обрастать глиальной тканью мозга. Образуются рубцы, нередко возникает воспаление и другие неприятные последствия, которые могут серьезно отразиться на функционировании главного органа человеческого тела.
Нельзя забывать и о том, что имплантация традиционных электродов обладает высокой травматичностью. Операция крайне редко обходится без разрыва сосудов. Инсульт на операционном столе и повреждение участков мозга, отвечающих за важные функции — также не редкость.
Именно поэтому технология, разработанная Либером и его коллегами из Гарварда, считается революционной. Особый формат электродов для создания BCI-чипов позволяет вводить электронные компоненты в мозг человека или животного, делая небольшой прокол тонкой иглой шприца. Работа мозга при этом практически не нарушается.
Что представляют собой электроды, введенные в мозг через шприц? Они созданы на основе сплава платины и хрома, который обладает эффектом памяти, и покрыты полимерным составом, защищающим от коррозии. Когда конструкция в свернутом виде вводится в мозг, она после извлечения иглы из живых тканей принимает заранее заданную форму, соединяясь с нужными нейронами.
Один укол позволяет поместить в мозг сетку, площадь которой в 33 раза больше отверстия иглы. Минимальная толщина нитей сетки и наличие полимерного покрытия обеспечивает отсутствие отторжения — клетки глиальной ткани на электронные компоненты не реагируют, поэтому вероятность зарастания прибора минимальна.
Ученые уже провели опыты на зародышах крыс и взрослых грызунах, и признаков отторжения, равно как и более фатальных последствий, обнаружено не было. Технология открывает новое направление в области нейрофизиологии. В частности, она позволит людям, которые лишились зрения или были парализованы, многократно повысить качество жизни.
Ксения Шестакова, ht_news@corp.mail.ru
Источник: Nature
