“Живые электроды”
Оригинал взят у nature-wonder
Идея в том, чтобы роль проводящего кабеля выполнял пучок нервных волокон, вживленных в мозг извне.
Авторы радикально решают проблему биосовместимости.
Вместо того чтобы искать новые материалы, стремясь снизить иммунный ответ, авторы берут обычные нейроны - ведь аксон тоже принимает и передает электрический потенциал.
Они презентуют концепцию “живых электродов”, которые не только полностью совместимы с тканью, но и растут в ней, точно связываясь с клетками нужного типа.
Нейроны сперва выращивают в полой трубке.
Далее ее имплантируют в выбранное место коры, вводят как обычный зонд. Разница в том, что часть трубки, что находится внутри мозга, со временем рассасывается и остается лишь пучок нервных волокон - по нему можно отправить сигнал в мозг.
В центре - стандартный электрод, воздействие сильное, но нет избирательности.
Справа - оптрод, избирательность есть, но свет проникает неглубоко.
Слева - живой электрод: высокая избирательность, долгий срок службы, не требует введения вируса в ткани.
Нейроны можно вырастить из стволовых клеток самого человека, тогда организм примет их как своих. Можно их запрограммировать на синаптическую связь только с клетками определенного типа, что даст избирательность стимуляции.
Нейронам (живым электродам) можно придать чувствительность к свету, заранее встроив ген светочувствительного белка. Тогда вспышка света запустит потенциал действия, и не нужно подводить ток.
И конечно, нейроны в пучке можно по-разному запрограммировать и получить разные режимы стимуляции.
Опыты по выращиванию нейронов в трубках длиной 3.7 мм (А) и 6 мм (В).
Очевидно, что такой живой электрод интегрируется в ткань мозга и будет работать дольше обычных зондов, гипотетически всю жизнь организма. Один аксон способен синаптически связаться с сотнями и даже тысячами клеток.
Авторы пишут, что уже строят живые электроды, где от 5 000 до 50 000 нейронов в колонке, и она лишь в два раза толще человеческого волоса.
Не уверен, что именно эта схема взлетит, но направление верное.
Электроника будущего, нацеленная на интеграцию с телом, неизбежно будет гибридной. И чем более совместимой, мягкой и неощутимой она будет становиться, тем больше в ней начнет проступать черт живого.
/Источник/
Картинка кликабельна
Идея в том, чтобы роль проводящего кабеля выполнял пучок нервных волокон, вживленных в мозг извне.
Авторы радикально решают проблему биосовместимости.
Вместо того чтобы искать новые материалы, стремясь снизить иммунный ответ, авторы берут обычные нейроны - ведь аксон тоже принимает и передает электрический потенциал.
Они презентуют концепцию “живых электродов”, которые не только полностью совместимы с тканью, но и растут в ней, точно связываясь с клетками нужного типа.
Нейроны сперва выращивают в полой трубке.
Далее ее имплантируют в выбранное место коры, вводят как обычный зонд. Разница в том, что часть трубки, что находится внутри мозга, со временем рассасывается и остается лишь пучок нервных волокон - по нему можно отправить сигнал в мозг.
В центре - стандартный электрод, воздействие сильное, но нет избирательности.
Справа - оптрод, избирательность есть, но свет проникает неглубоко.
Слева - живой электрод: высокая избирательность, долгий срок службы, не требует введения вируса в ткани.
Нейроны можно вырастить из стволовых клеток самого человека, тогда организм примет их как своих. Можно их запрограммировать на синаптическую связь только с клетками определенного типа, что даст избирательность стимуляции.
Нейронам (живым электродам) можно придать чувствительность к свету, заранее встроив ген светочувствительного белка. Тогда вспышка света запустит потенциал действия, и не нужно подводить ток.
И конечно, нейроны в пучке можно по-разному запрограммировать и получить разные режимы стимуляции.
Опыты по выращиванию нейронов в трубках длиной 3.7 мм (А) и 6 мм (В).
Очевидно, что такой живой электрод интегрируется в ткань мозга и будет работать дольше обычных зондов, гипотетически всю жизнь организма. Один аксон способен синаптически связаться с сотнями и даже тысячами клеток.
Авторы пишут, что уже строят живые электроды, где от 5 000 до 50 000 нейронов в колонке, и она лишь в два раза толще человеческого волоса.
Не уверен, что именно эта схема взлетит, но направление верное.
Электроника будущего, нацеленная на интеграцию с телом, неизбежно будет гибридной. И чем более совместимой, мягкой и неощутимой она будет становиться, тем больше в ней начнет проступать черт живого.
/Источник/
Картинка кликабельна