"Нейронная пыль" сделает нас киборгами

26.09.2018

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли разработали новый миниатюрный сенсор, позволяющий в реальном времени отслеживать работу практически любого органа, нерва или мышцы человеческого тела. Это устройство, называемое из-за своих размеров "нейронной пылью", может также использоваться для стимуляции нервов и мышц, открывая таким образом новые возможности "электрофармоцевтического" лечения таких болезней, как эпилепсия или воспаление.

Этот миниатюрный сенсор имеет размеры чуть больше, чем крупная песчинка и использует ультразвуковое излучение как для своего питания, так и передачи данных. Это удачное решение, поскольку ультразвуковые колебания, в отличие от радиоволн, могут проникать практически в любую часть тела, соответственно и датчики можно размещать как снаружи, так и внутри тела. Что отличает эту технологию от, скажем, решения ученых из Иллинойского университета (США), которые разработали новый сверхтонкий и гибкий сенсор, получающий питание беспроводным способом от смартфона путем использования NFC-коммуникации.

Первые опыты имплантации таких устройств в нервы и мышцы крыс завершились успехом и теперь ученые поставили себе цель разработать еще меньшие по размерам датчики (задача - сделать их размером порядка 50 мкм), которые можно будет имплантировать непосредственно в мозг. Кроме того, ученые в настоящее время работают над подбором материалов для сенсоров, которые совместимы с тканями тела и могут работать в организме человека десятилетиями без ухудшения своих характеристик. В более далеких планах - расширение возможностей датчика, чтобы он мог обнаруживать и неэлектрические сигналы – например, распознавать изменение уровня кислорода и гормонов.

По словам нейрофизиолога Хосе Кармена, участвующего в этом проекте:

Такие датчики могут применяться почти в любом месте человеческого организма. Парализованный человек, например, может мыслью управлять компьютером или протезом, нужно просто имплантировать такой датчик в мозг, и это будет работать всю жизнь. Датчики настолько миниатюрные, что могут использоваться для контроля периферийной нервной системы, например, их можно применять для контроля мочевого пузыря или, скажем, подавления аппетита.