За допомогою мобільного телефону вчені можуть контролювати клітини мозку

Американські та південнокорейські вчені розробили пристрій, здатний керувати нейронними ланцюгами через доступний для смартфонів імплантат мозку. Складений з малоенергетичних bluetooth-картриджів, він націлений на нейрони, що цікавлять тривалий час.

Згідно зі статтею в журналі Nature Biomedical Engineering, дослідники вважають, що винахід може допомогти прискорити процес діагностики захворювань, які зазвичай вражають мозок, таких як хвороба Паркінсона, Альцгеймера та депресія.

"Цей бездротовий нейронний прилад дозволяє хронічну хімічну та оптичну нейромодуляцію, якої ніколи раніше не було досягнуто", - сказала головний автор Раза Казі, науковий співробітник Університету Колорадо та Корейського передового інституту науки та техніки.

Для нього цей новий пристрій набагато досконаліший, ніж звичайні методи, що застосовуються нейрознавцями, які вимагають приєднання пацієнта до громіздкого обладнання і в кінцевому підсумку завдають довгострокової шкоди мозковій тканині.

Як проводилося дослідження?

Для того, щоб мати змогу безперервно та бездротово доставляти наркотики, вченим спочатку довелося розібратися, як запобігти випаровуванню наркотиків. Тому вони придумали пристрій зі змінним картриджем, щоб вони могли вивчати одні і ті ж мозкові ланцюги протягом декількох місяців.

Ці картриджі були зібрані в імплантат головного мозку миші з гнучким ультратонким зондом, який містив мікрофлюїдні канали та невеликі світлодіоди. Таким чином гарантувались необмежені дози ліків та світла.

Фото: Корейський передовий інститут науки та техніки / Прес-реліз

За допомогою смартфона дослідники мають змогу активувати будь-яку конкретну комбінацію наркотиків та світла, не знаходячись у лабораторії. Вони також можуть стежити за поведінкою тварини після вжитих дій.

Що ми можемо очікувати?

"Цей революційний пристрій є результатом потужної мікро- та нанорозмірної інженерії", - сказав Дже-Вун Чонг, професор електротехніки в Корейському інституті передових наук і технологій. "Ми хочемо розвивати його далі, щоб створити мозковий імплантат для клінічних застосувань".

Майкл Брухас, професор анестезіології, медицини болю та фармакології з медичної школи Вашингтонського університету, вважає, що ця технологія зможе допомогти вченим багатьма способами протягом наступних кількох років.

"Це дозволяє нам розсікати основи поведінки нейронних ланцюгів і зрозуміти, як нейромодулятори керують поведінкою", - сказав він. "Ми хочемо використовувати пристрій для комплексних фармакологічних досліджень, які можуть допомогти нам розробити нові методи лікування болю, залежності та емоційних розладів".