Изследователи от Калифорнийския университет в Сан Диего (САЩ) са създали тънък прозрачен невронен имплант, който може да наблюдава активността не само на повърхността на мозъка, но и на по-дълбоко ниво. Устройството може да бъде първата стъпка към създаването на точен интерфейс мозък-компютър, съобщава New Atlas.

Имплантите, които отчитат активност дълбоко в човешкото тяло, се състоят от сонди, които причиняват проблеми като възпаление и белези. Недостатъкът е, че сигналите, които изпращат, могат да се влошат с времето. Имплантите, разположени на повърхността на мозъка, нямат тези проблеми, но те не могат да дадат на учените нищо друго освен сигнали, които се разпространяват през повърхността на мозъка.

Учените от Калифорнийския университет в Сан Диего изглежда са успели да разрешат тези проблеми. Те са създали ултратънък полимерен филм, състоящ се от два слоя прозрачни графенови жици, поставени около слой азотна киселина. Поставяйки прозрачен филм върху мозъците на мишки, изследователите са успели да разчетат повърхностните сигнали на мозъците на гризачите. Тъй като устройството е прозрачно, разработчиците са успели едновременно да осветят лазери през него и да използват двуфотонен микроскоп, за да изобразят калциеви шипове в неврони на дълбочина до 0,25 mm под повърхността. Известно е, че калцият е ключов компонент на обмена на данни между невроните.

След това изследователите са успели да научат AI модела да прави връзка между повърхностната и подповърхностната активност, учейки го ефективно да „разбира“ какво се случва дълбоко в мозъка.

„С тази технология ние разширяваме пространственото покритие на невронните записи“, казва участникът в проучването Дуигу Кузум. — „Въпреки факта, че нашият имплант е на повърхността на мозъка, неговият дизайн позволява да се отиде отвъд физическото възприятие, тъй като може да открие невронна активност от по-дълбоките слоеве на мозъка.“

Изследователите също така отбелязват, че за да наблюдават активността на калция в мозъка, те трябва да фиксират главата на субекта под микроскоп по време на процедури, които могат да продължат до 2 часа. Новият графенов имплант обаче няма такова ограничение.

„Нашата технология позволява по-дълги експерименти, при които субектът може да се движи свободно и да изпълнява сложни поведенчески задачи“, казва съавторът на изследването Мехрдад Рамезани. — „Това може да осигури по-пълно разбиране на невронната активност в динамични сценарии от реалния свят.“

Учените планират да тестват своя прозрачен графенов сензор върху други животни, а след това вероятно и върху хора.

„Нашата разработка може да се използва в бъдеще за различни основни невробиологични изследвания, за да разберем по-добре как работи човешкият мозък“, обобщава Кузум.

Превод: GlasNews.bg / Снимка: David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering