Новые достижения в Нанькае: создание «супер-стетоскопа» для мозга

Исследовательская группа под руководством профессора Чжао Синя из Нанькайского университета, в сотрудничестве с командой из Шаньдунского университета традиционной китайской медицины, впервые в мире успешно зарегистрировала электрофизиологические сигналы нейронов у бодрствующих мармозеток с помощью роботизированной активной системы пэтч-кламп. Результаты опубликованы в журнале «Микросистемы и наноинженерия» и знаменуют собой важный прорыв в применении автоматизированных технологий для изучения мозга живых, активных приматов.

Технология пэтч-кламп, удостоенная Нобелевской премии 1991 года, считается «золотым стандартом» в нейронауке, позволяя прослушивать «шёпот» нейронов с высокой точностью. Однако её ручное применение на бодрствующих животных крайне сложно из-за микровибраций мозга и высокой подвижности тканей. Разработанная система использует активную фиксацию головы, динамическое отслеживание нейронов, флуоресцентную визуализацию и алгоритмы автономного планирования траектории, что позволяет роботу выполнять манипуляции с точностью, близкой к хирургической.

Успех эксперимента на мармозетках и верификация системы на мышах с моделью болезни Альцгеймера подтверждают её широкую применимость. Система автоматизирует полный цикл операций, снижая требования к квалификации персонала и делая возможным крупномасштабное точное картирование нейронной активности. Проект уже получил высокую оценку Фонда естественных наук Китая и стал основой для двух премий Тяньцзиня за научно-технические достижения.