1762604000
2025-11-08 12:04:00
Нейронный имплант, меньший, чем крупинка соли, но более мощный, чем когда-либо можно было себе представить, уже более года беспроводным способом записывает активность мозга живых животных, что стало важной вехой в развитии нейротехнологий и биоинженерии.
Прорыв в миниатюризации в дизайне нейронных имплантатов
Исследователи из Корнеллского университета и Наньянского технологического университета создали нейронный имплант настолько компактный, что его длина составляет всего 300 микрон, а ширина — 70 микрон. Исследователи стремились продемонстрировать, что функциональные микроэлектронные системы теперь можно создавать в беспрецедентно малых масштабах, открывая двери для продвинутого нейронного мониторинга и интегрированного биомедицинского зондирования. Устройство, известное как микромасштабный оптоэлектронный безпроводной электрод или MOTE, представляет собой новый класс биосовместимых инструментов, способных осуществлять долгосрочную беспроводную передачу данных.
Как работает MOTE и что он показывает
Нейронный имплантат использует красные и инфракрасные лазерные лучи, которые безвредно проходят через ткани головного мозга для питания устройства. Полупроводниковый диод, изготовленный из арсенида алюминия-галлия, улавливает эту световую энергию и излучает инфракрасные сигналы для передачи данных мозга. Благодаря встроенному малошумящему усилителю и оптическому кодировщику имплантат передает детальные электрические сигналы, представляющие нейронные спайки и более широкие синаптические паттерны.
В ходе испытаний исследователи имплантировали MOTE в бочковую кору мышей, где он непрерывно записывал активность мозга в течение 365 дней, не причиняя вреда животным. Успех демонстрирует, что стабильный и долгосрочный мониторинг мозга теперь может быть достигнут без привязанных проводов или громоздкого оборудования.
Клинический потенциал и будущие применения
Это нововведение может изменить подход к изучению и мониторингу активности мозга как в исследованиях, так и в медицине. Его миниатюрный размер и свойства материала могут позволить в будущем использовать нейронный имплантат во время МРТ-сканирования, преодолевая одно из самых больших ограничений современных устройств. Помимо нейробиологии, подобные конструкции могут быть адаптированы для спинного мозга или соединены с искусственными пластинами черепа. Для клиницистов такая технология однажды может обеспечить более безопасные и эффективные интерфейсы «мозг-машина», улучшая диагностику и лечение неврологических расстройств.
Ссылка
Ли С. и др. Субнанолитровая оптоэлектронная микросистема без привязки для хронической нейронной записи у бодрствующих мышей. Нат Электрон. 2025;DOI:10.1038/s41928-025-01484-1.
#Крошечный #нейронный #имплантат #целый #год #отслеживает #работу #мозга
По теме
