Ученые создали малоинвазивный метод записи сигналов мозга мышей с диабетом
Малоинвазивную технологию записи сигналов нейронов мозговой ткани разработала команда ученых из Института исследований полупроводников и сенсорных технологий нового поколения (IRES²) при Технологическом университете Тоёхаси (TUT), Национального технологического института, колледжа Ибараки и научно-исследовательской компании TechnoPro, 3 января сообщает сайт новостей науки EurekAlert со ссылкой на пресс-службу университета.
Развитие при диабете ряда осложнений, в том цереброваскулярных заболеваний, вызванных патологическими изменениями сосудов мозга и нарушением мозгового кровообращения, затрудняет регистрацию активности нейронов в ткани головного мозга.
Исследовательская группа осуществляла запись сигналов нейронов с помощью небольшого игольчатого электрода диаметром 4 мкм. Миниатюрность такого электрода позволила минимизировать повреждение тканей по сравнению с обычными технологиями и обеспечила стабильную запись сигналов в течение целого месяца.
Результаты проведенного исследования ученые представили в статье «Малоинвазивная запись нейронов на моделях мышей с диабетом с помощью сверхмалой иглы-электрода», опубликованной в журнале Biosensors and Bioelectronics.
Первые авторы статьи, магистрант Риоки Санда и доктор Кодзи Ямашита пояснили цель исследования:
«Нашей задачей было разработать способ регистрации активности нейронов на мышиной модели диабета. Мы достигли этой цели, продемонстрировав методику нейронной записи с использованием микроэлектрода с диаметром наконечника 4 мкм. Наша методика успешно регистрировала активность нейронов у мышей с диабетом, минимизируя реакции тканей. Эти результаты позволяют предположить, что наш электрод можно применять к различным поврежденным тканям мозга не только при диабете, но и при других заболеваниях».
Руководитель исследовательской группы профессор TUT Такеши Кавано пояснил суть проекта: «Диабет — это сложное заболевание, которое, как известно, вызывает различные осложнения, особенно сосудистые нарушения. Эти нарушения могут привести к гангрене конечностей, что в конечном итоге потребует ампутации. Технология интерфейса мозг-машина (BMI) имеет огромные перспективы в оказании помощи пациентам, потерявшим конечности, позволяя им управлять протезами с помощью сигналов мозга».
Однако при диабете проникновение обычных электродов в ткани головного мозга вызывает повреждение, что повышает для таких пациентов риск применения технологии BMI.
«Осознавая острую проблему, мы запустили проект по разработке малоинвазивной методики регистрации специально для пациентов, страдающих сосудистыми заболеваниями, связанными с диабетом», — дополнил свое пояснение профессор.
Исследователи считают, что разработанный ими метод записи сигналов мозга, продемонстрированный на мышах с диабетом, имеет серьезный потенциал для более широкого применения.
Они предлагают применять его в исследованиях по разработке лекарств с использованием моделей мышей с другими заболеваниями, а также распространить технологию на модели других животных, в том числе крыс и обезьян, для ускорения разработки интерфейса мозг-машина следующего поколения, обладающего большей эффективностью и более широким кругом применения.
