Нейробиологи имплантируют в тело человека чип, чтобы разобраться в нейронных сетях

Нейробиологи разрабатывают уникальный исследовательский инструмент: имплантируемый в тело человека чип для изучения работы мозга. Устройство будет считывать нейронные сигналы и стимулировать мозг электрическим током и даже светом. Технология уже была успешно протестирована на крысах.

Новый чип, созданный в Университете штата Северная Каролина (North Carolina State University) имеет две особенности, которые отличают его от предыдущих разработок.

Во-первых, он полностью беспроводной. Исследователи могут подключить к питанию микросхему 5×3 мм со встроенной катушкой электромагнтиного энергоприемника. Чип может отправлять и получать информацию по беспроводной сети.

Вторая особенность заключается в том, что чип является тримодальным, то есть может выполнять три задачи.

Чип стимулировать мозг не только разрядами, но и направлять свет на ткани мозга (оптическая стимуляция). Однако для того, чтобы она сработала, необходимо сначала генетически модифицировать целевые нейроны, чтобы они реагировали на определенные длины волн света.

В отличие от электрической стимуляции, оптическая – более точная и позволяет полностью контролировать процесс. Изучение ответов различных областей мозга на световое воздействие позволит ученым лучше понять работу нейронных сетей. 

Учёные предполагают, что новый инструмент поможет ответить на фундаментальные вопросы, связанные с лечением неврологических расстройств, таких как болезнь Альцгеймера или Паркинсона.

Работа была опубликована в издании "IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems".