Нанотехнологи создали необычный набор из гибких проводов и электронных компонентов, которые можно в буквальном смысле "залить" в шприц и ввести внутрь мозга или любого другого органа, после чего те самостоятельно подключатся к нужным нервным клеткам, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.

Интерфейсы мозг-компьютер (BCI) позволяют считывать и передавать сигналы в нервные клетки мозга и использовать эти сигналы для управления различными устройствами при помощи силы мысли. Сейчас их применение крайне ограничено из-за сложностей в интерпретации сигналов, поступающих из нейронов, а также проблем с имплантацией электродов, их недолговечностью и громоздкостью.

Проблема заключается в том, как объясняет Чарльз Либер (Charles Lieber) из Гарвардского университета (США) и его коллеги, что мозг воспринимает электроды как чужеродное тело, и со временем они зарастают "шрамами" глиальной ткани мозга, вызывают воспаление и массу других неприятных последствий, многие из которых пока не были решены учеными.

Другая проблема заключается в том, что подобные интерфейсы являются достаточно громоздкими конструкциями, которые крайне сложно представить себе в работе при жизни вне стен лаборатории. Вдобавок к этому, вставка таких конструкций достаточно травматична сама по себе и она редко закачивается без разрыва сосудов и других неприятных последствий.

Либер и его коллеги нашли решение для многих из этих проблем, создав особую модель электродов для BCI-чипов, которые можно вводить в мозг человека или любого животного через тонкую иглу шприца, практически не нарушая работы мозга.

Эти электроды представляют собой трехмерную сетку из особого сплава из хрома и платины, обладающего так называемым "эффектом памяти", и особого полимерного покрытия, защищающего электроды от коррозии. Когда ученые вводят такую конструкцию в свернутом виде в мозг, она возвращается в ранее заданную форму, соединяясь с нужными нейронами.

Благодаря этой технологии, один небольшой укол может ввести в мозг сетку, чьи размеры превышают диаметр иглы в 33 раза, что минимизирует масштаб повреждений и стресса. Из-за небольшой толщины нитей сетки и особого покрытия она практически не привлекает к себе внимания клеток глиальной ткани, что уменьшает шанс того, что такой прибор быстро зарастет.

В качестве демонстрации Либер и его коллеги ввели подобный набор электродов в мозг растущего зародыша крысы, а также взрослых грызунов, не вызвав отторжения или более фатальных последствий.

Как надеются ученые, их разработка станет базой для принципиально новых экспериментов в области нейрофизиологии и поможет людям, лишившихся зрения или подвижности, вернуть себе способность жить нормально.