KotiUutisetHyvin pieni implantti voi lukea ja välittää aivosignaaleja

Hyvin pieni implantti voi lukea ja välittää aivosignaaleja

Käyttämällä valoa sähköliitäntöjen sijasta implantti voi toimia syvällä aivoissa vahingoittamatta kudosta tai laukaisematta immuunivasteita.





Suolajyvää pienempi aivoimplantti voi tallentaa ja välittää hermotoimintaa langattomasti yli vuoden ajan, mikä merkitsee suurta kehitystä pitkän aikavälin aivoseurantatutkimuksessa.Cornellin yliopiston tutkijoiden kehittämää laitetta kutsutaan mikromittakaavaiseksi optoelectronic tetherless-elektrodiksi tai MOTE:ksi.Se mahdollistaa aivosignaalien jatkuvan seurannan ilman johtoja tai tilaa vieviä laitteita.

Se toimii käyttämällä vaarattomia infrapunalasersäteitä, jotka kulkevat aivokudoksen läpi virtalähteenä piiriin.Samaa valoenergiaa käytetään myös tiedon lähettämiseen takaisin pienten infrapunavalopulssien kautta, jotka koodaavat hermosolujen sähköisiä signaaleja.Tämän rakenteen ansiosta laite voi toimia aivoissa ilman paristoja tai kaapeleita, mikä vähentää kudosten häiriöitä.

Alumiinigalliumarsenidista valmistettu implantin puolijohdediodi vangitsee valoa tehon saamiseksi ja lähettää sitä viestintää varten.Se sisältää myös matalakohinaisen vahvistimen ja optisen kooderin, jotka perustuvat standardimikrosiruteknologiaan, mikä mahdollistaa tarkan signaalin tallennuksen minimaalisella energiankulutuksella.

Laitetta testataan ensin soluviljelmissä ja myöhemmin se istutetaan hiiriin, ja se kohdistuu aivoalueelle, joka on vastuussa viiksien aistisyötteen käsittelystä.Yli vuoden ajan se tallentaa jatkuvasti sekä neuronipiikkejä että laajempia synaptisia signaaleja, vaikka eläimet pysyvät terveinä.Pienen koon ja langattoman toiminnan tarkoituksena on välttää suurempien elektrodien tai optisten kuitujen aiheuttamaa ärsytystä, joka voi laukaista immuunivasteen aivokudoksessa.

MOTEn suunnittelu voi myös tukea tiedonkeruuta magneettikuvausten aikana, mikä ei ole mahdollista perinteisillä implanteilla.Tutkijat aikovat mukauttaa järjestelmän selkäydintutkimuksiin ja jatkuvaan hermoston seurantaan käyttämällä keinotekoisia kallolevyjä.Koko tutkimus ilmestyy Nature Electronicsissa, ja siinä korostetaan edistystä kohti pitkäaikaisia, minimaalisesti invasiivisia aivojen ja koneen rajapintoja.