Ученые Северо-Западного университета совершили значительный прорыв в сфере нейробиологии и биоэлектроники, разработав беспроводное устройство, способное передавать информацию прямо в мозг с помощью света. Новая методика позволяет обойти обычные сенсорные системы тела и направлять сигналы непосредственно к нервным клеткам, пишет ScienceDaily.
Прибор представляет собой мягкий и эластичный имплантат, устанавливаемый под кожу головы поверх черепа. Оттуда он излучает четко регулируемые световые импульсы сквозь костную ткань, стимулируя конкретные нейронные сети коры головного мозга.
Экспериментальные испытания показали эффективность устройства: ученые применяли короткие и точные вспышки света для активации конкретных групп нейронов в мозге лабораторных мышей. Эти клетки были предварительно модифицированы таким образом, чтобы реагировать на свет. Животные вскоре начали воспринимать специфичные световые схемы как важные сигналы, используя получаемую информацию для совершения осознанных действий и успешного решения поставленных перед ними задач, даже несмотря на отсутствие звукового, визуального или тактильного подкрепления.
Технология открывает перспективы для широкого медицинского применения. Среди возможных вариантов ее использования — создание искусственной сенсорной обратной связи для протезированных конечностей, передача сигналов будущим устройствам замены слуха или зрения, контроль над роботизированными руками и ногами, ускорение восстановления после повреждений нервной системы и инсультов, а также облегчение болевого синдрома без лекарственных препаратов.
«Создание этого устройства потребовало радикальной переоценки подходов к обеспечению эффективной и минимальной инвазивной стимуляции мозга. Мы объединили ультратонкую и гибкую светодиодную матрицу, состоящую из микродиодов толщиной с человеческий волос, с компактным беспроводным контроллером. Это позволило создать систему, способную мгновенно менять программу воздействия, находясь полностью внутри организма, незаметно для животного и никак не влияя на его обычное поведение», — заключает Джон А. Роджерс, ведущий специалист в области биоэлектроники.
По словам эксперта, следующие поколения устройства предполагают увеличение количества светодиодов, уменьшение расстояния между ними, расширение площади покрытия мозговой коры большими матрицами и использование длин волн света, способных проникать глубже в ткани.
Тем временем российская компания Neiry представила голубя-биодрона.
