В журнале Nature Communications опубликовано исследование, в котором ученые представили метод неинвазивной имплантации мягких биоэлектронных устройств в мозг развивающегося организма. Работа выполнена на эмбрионах лягушек Xenopus laevis и аксолотлей, с предварительными результатами на грызунах. Этот подход использует сам процесс эмбрионального развития для интеграции импланта в нейронную ткань, не нарушая естественного формирования мозга.
В отличие от традиционных электродов, новое устройство выполнено из гибкого и мягкого материала — фоторезиста PFPE-DMA, схожего по эластичности с живыми тканями. Имплант вводится в двумерную эмбриональную нейронную пластинку, которая позже формирует трехмерную структуру мозга. Вместе с тканями мягкая сетка деформируется и распределяется, обеспечивая плотный контакт с нейронами. Такой способ позволяет долго и стабильно регистрировать нейронные сигналы — с точностью до отдельных клеток и миллисекундным разрешением.
Анализы показали, что имплант не вызывает нарушений в развитии. Головастики с имплантатами демонстрировали нормальное поведение. Исследователи впервые проследили, как по мере роста мозга меняется характер электрической активности: от медленных волн — к сложным спайкам. У аксолотлей удалось наблюдать даже связь между нейронной активностью и регенерацией спинного мозга.
Новая технология открывает путь к изучению нейроразвития с беспрецедентной точностью. В перспективе она позволит масштабировать импланты, внедрять стимуляторы и применять метод к млекопитающим, включая человека.
Ранее Наука Mail рассказала, как нейроинтерфейс помог человеку с утраченной речью снова говорить — с эмоциями, интонацией и даже музыкальностью. Эта технология тоже работает на стыке электроники и мозга, но с другим фокусом: не на развитии, а на восстановлении.