Ученые научились управлять клетками головного мозга с помощью смартфона
Команда ученых из Кореи и США изобрели устройство, которое может контролировать нейронные цепи, используя крошечный имплантат в мозге, управляемый с помощью смартфона.
Исследование, опубликованное в издании Nature Biomedical Engineering, говорится, что устройство может ускорить усилия по выявлению заболеваний головного мозга, таких как болезнь Паркинсона, Альцгеймера, наркотической зависимости, депрессии и боли.
Устройство, использующее сменные картриджи с лекарствами типа Lego и мощный Bluetooth с низким энергопотреблением, может воздействовать на определенные интересующие нейроны, используя наркотики и свет в течение длительных периодов времени.
«Беспроводное нейронное устройство обеспечивает хроническую химическую и оптическую нейромодуляцию», — говорит ведущий автор Раза Кази, исследователь из Корейского передового института науки и технологии (KAIST) и Университета Колорадо в Боулдере.
Раза Кази отмечает, что эта технология значительно затмевает традиционные методы, используемые нейробиологами, которые обычно используют жесткие металлические трубки и оптические волокна для доставки лекарств. Помимо ограничения движений субъекта из-за физических связей с громоздким оборудованием, их относительно жесткая структура со временем вызывает повреждение мягких тканей мозга, что делает их непригодными для длительной имплантации.
Чтобы добиться хронической беспроводной доставки лекарств, ученые должны были решить критическую проблему истощения и испарения лекарств. Исследователи из Корейского передового института науки и технологии и Вашингтонского университета в Сиэтле совместно изобрели нейронное устройство со сменным картриджем с лекарством, которое могло бы позволить нейробиологам изучать одни и те же мозговые цепи в течение нескольких месяцев, не беспокоясь о том, что лекарства закончатся.
Майкл Брухас, профессор анестезиологии, медицины боли и фармакологии в Медицинском университете штата Вашингтон, отметил, что эта технология поможет исследователям во многих отношениях.
«Это позволяет нам лучше анализировать основы поведения нервной системы и то, как специфические нейромодуляторы в мозге по-разному настраивают поведение», — сказал он. «Мы также стремимся использовать это устройство для комплексных фармакологических исследований, которые могут помочь нам разработать новые лекарственные средства от боли, зависимости и эмоциональных расстройств».