Разработан беспроводной имплант для прямой передачи информации в мозг светом

Учёные из Северо-Западного университета создали беспроводное устройство, которое использует свет для прямой передачи информации в мозг, минуя традиционные сенсорные пути. Гибкий имплант, размером с почтовую марку и тоньше банковской карты, размещается под кожей головы на поверхности черепа.

Гибкое беспроводное устройство рядом с монетой для сравнения размеров. Устройство излучает сложные световые паттерны (здесь показана буква "N") для прямой передачи информации в мозг. Автор: Mingzheng Wu/Northwestern University

В ходе испытаний на мышах с генетически модифицированными светочувствительными нейронами устройство с помощью массива из 64 программируемых микро-светодиодов посылало через кость черепа сложные световые паттерны. Животные научились интерпретировать определённые световые последовательности как сигналы и, руководствуясь этой искусственной информацией, точно выполняли поведенческие задачи для получения награды.

«Эта платформа позволяет нам создавать совершенно новые сигналы и наблюдать, как мозг учится их использовать», — сказала нейробиолог Евгения Козоровицкая, руководившая экспериментальной частью исследования.

Технология открывает путь для множества медицинских применений, включая сенсорную обратную связь для протезов конечностей, создание искусственного слуха или зрения, контроль роботизированных рук и реабилитацию после инсульта.

Исследование, опубликованное 8 декабря в журнале Nature Neuroscience, развивает более ранние работы команды 2021 года по созданию первых полностью имплантируемых беспроводных оптогенетических устройств.