Этот крошечный имплант посылает секретные сообщения в мозг
Учёные создали полностью имплантируемое беспроводное устройство, которое с помощью массива микро-светодиодов посылает в мозг световые паттерны, воспринимаемые как осмысленные сигналы
Короткое резюме
Исследователи из Северо-Западного университета разработали мягкий, гибкий и полностью имплантируемый беспроводной девайс, который передаёт информацию непосредственно в мозг с помощью света. Устройство размером с почтовую марку размещается под кожей головы на поверхности черепа и через кость посылает контролируемые паттерны света для активации специфических групп нейронов в коре мозга. В экспериментах на мышах животные научились распознавать эти искусственные сигналы и использовать их для принятия решений и получения награды, несмотря на отсутствие обычных сенсорных стимулов (зрения, слуха, осязания).
Технология основана на оптогенетике, но лишена ключевых ограничений ранних методов: вместо громоздких оптоволоконных проводов используется беспроводное управление, а массив из 64 независимо программируемых микро-светодиодов позволяет создавать сложные пространственно-временные паттерны активности, имитирующие естественную работу нейронных сетей. Это позволяет не просто точечно стимулировать мозг, а «общаться» с ним на более сложном уровне, закладывая основу для новых типов нейроинтерфейсов.
В перспективе разработка может привести к созданию следующего поколения протезов, обеспечивающих сенсорную обратную связь, или слуховых/зрительных имплантов нового типа. Она также открывает возможности для реабилитации после инсульта, управления роботизированными конечностями и модуляции восприятия боли. Следующими шагами станут испытания более сложных сигналов, увеличение числа светодиодов и улучшение проникновения света в ткани для взаимодействия с более глубокими структурами мозга.
Беспроводная и полностью имплантируемая платформа
Устройство не требует проводов или внешних компонентов, размещается под кожей головы и передаёт данные через череп с помощью света, не ограничивая естественное поведение
Сложные паттерны вместо точечной стимуляции
Массив из 64 программируемых микро-светодиодов позволяет создавать практически бесконечное количество пространственно-временных паттернов, имитирующих естественную активность нейронных сетей
Мозг воспринимает искусственные сигналы как осмысленные
Мыши успешно научились распознавать заданные световые коды и использовать их для выполнения поведенческих задач, демонстрируя, что мозг может интерпретировать такую стимуляцию как информацию
Широкий медицинский потенциал
Технология открывает путь к созданию новых типов сенсорных протезов, интерфейсов «мозг-компьютер», методов нейрореабилитации и терапии хронической боли
Текст сгенерирован с использованием ИИ
