ایمپلنت عصبی فوق انعطاف پذیر جدید فعالیت تک نورون را در نواحی عمقی مغز ثبت می کند

بر اساس مطالعه جدید، یک ایمپلنت عصبی الکترونیکی فوق العاده کوچک و فوق انعطاف پذیر جدید که از طریق رگ های خونی تحویل داده می شود، می تواند فعالیت تک نورون را در اعماق مغز موش ها ثبت کند. برایان تیمکو در یک دیدگاه مرتبط می نویسد: “این فناوری می تواند رابط های بیوالکترونیکی طولانی مدت و کم تهاجمی را با نواحی عمقی مغز فعال کند. رابط های مغز و ماشین (BMI) ارتباط الکتریکی مستقیم بین مغز و سیستم های الکترونیکی خارجی را امکان پذیر می کند. آنها به فعالیت مغز اجازه می دهند تا به طور مستقیم دستگاه هایی مانند پروتزها را کنترل کند یا به تعدیل بیشتر عملکرد عصبی یا عضلانی کمک کند. BMI به اندازه گیری فعالیت عصبی در سطح مغز محدود می شود. ثبت فعالیت تک نورون از نواحی عمقی مغز اغلب نیاز به جراحی تهاجمی داخل جمجمه ای برای کاشت پروب دارد که می تواند منجر به عفونت، التهاب و آسیب به بافت های مغز شود.

یک روش جایگزین برای کاشت پروب های زیستی در نواحی عمقی مغز از طریق شبکه عروقی مغز است. در اینجا، Anqi Zhang و همکارانش پروب‌های بسیار انعطاف‌پذیر میکرو اندوواسکولار (MEV) را ارائه می‌کنند که می‌توانند دقیقاً از طریق رگ‌های خونی به مناطق عمقی مغز منتقل شوند. ژانگ و همکاران یک دستگاه ضبط الکترونیکی مشبک بسیار کوچک و منعطف را طراحی کرد که می تواند روی یک میکروکاتتر انعطاف پذیر بارگذاری شود و در رگ های خونی در مقیاس زیر 100 میکرون در مغز کاشته شود. پس از تحویل، دستگاه مانند یک استنت منبسط می شود تا سیگنال های عصبی را در سراسر دیواره عروق ثبت کند بدون اینکه به مغز یا عروق آن آسیب برساند. برای ارزیابی پتانسیل کاوشگر MEV in vivo، ژانگ و همکاران پروب تزریقی را در عروق مغز موش کاشته و توانایی اندازه‌گیری پتانسیل میدانی موضعی و فعالیت تک نورون را در قشر و پیاز بویایی نشان داد.

علاوه بر این، نویسندگان نشان می‌دهند که دستگاه‌های کاشته‌شده پایداری طولانی‌مدت از خود نشان می‌دهند، هیچ تغییر قابل‌توجهی در جریان خون مغزی یا رفتار موش‌ها ایجاد نمی‌کنند و حداقل پاسخ ایمنی را ایجاد می‌کنند. تیمکو خاطرنشان می‌کند که تکرارهای بعدی چنین دستگاه‌هایی می‌تواند با ثبت و رمزگشایی فعالیت عصبی بیمار و سپس ارائه محرک‌های تعدیل‌کننده مناسب، درمان‌های مناسبی را برای بیمار فراهم کند.