Разработан имплантат, позволяющий дистанционно контролировать активность нейронов

Американские ученые разработали устройство, которое позволяет вводить лекарственные препараты в ткани головного мозга, а также дистанционно воздействовать светом на нейроны, расположенные в глубине органа.

Исследование имплантата с дистанционным управлением представлено в журнале Cell. Авторы исследования изучали механизмы, лежащие в основе таких состояний, как стресс, депрессия, зависимость. Обычно ученые, проводящие доклинические испытания, прибегают к хирургическому вмешательству для того, чтобы доставить лекарственные препараты в ткани головного мозга животных. Это не только повышает вероятность повреждения областей мозга, но и влияет на результаты эксперимента.

Для решения этой проблемы авторы исследования разработали оптофлюидный имплантат, толщина которого равна десятой части диаметра человеческого волоса. «Мы использовали мощные нано-производственные стратегии для изготовления имплантата, что позволило нам с минимальными повреждениями проникать глубоко в ткани мозга», — объяснил соавтор исследования Джон Роджерс (John Rogers). Ученые подтвердили эффективность прибора в ходе доклинических исследований. Так, авторам исследования удалось «запрограммировать» мышей ходить по кругу. Для этого ученые с помощью устройства вводили животным в вентральную область покрышки препарат, имитирующий действие морфина.

На втором этапе исследования ученые проанализировали действие имплантата на мышах, у которых в вентральной области покрышки находились светочувствительные нейроны. Устройство генерировало вспышки света, что позволяло ученым дистанционно изменять активность этой области мозга, а также контролировать поведение животных. «Это открывает целый мир возможностей для ученых, которые смогут лучше изучить функционирование мозга в более естественных условиях», — рассказал руководитель исследования Майкл Брушас (Michael Bruchas).