Ученые из Гарвардского университета (США) разработали новый способ вживления гибких биоэлектронных имплантатов в эмбрионы живых организмов. Работа открывает возможность наблюдать за активностью мозга на самых ранних стадиях развития — от одной клетки до формирования сложной нервной системы.
Впервые исследователи смогли непрерывно отслеживать работу мозга на клеточном уровне в живых эмбрионах лягушек, мышей, ящериц и аксолотлей. Это получилось благодаря созданной сверхтонкой сетке электродов, встроенной в мягкий, почти неощутимый биосовместимый материал — фторированный эластомер. Толщина всей конструкции — менее одного микрометра, а ее гибкость позволяет повторять форму развивающихся тканей, не мешая естественному росту и не повреждая клетки.
Электронная сеть вживляется в нервную пластинку — зародышевую структуру, из которой затем формируются головной и спинной мозг. Новый метод позволяет имплантату оставаться в организме на протяжении длительного времени, обеспечивая постоянный мониторинг.
Большинство тяжелых психических проблем, таких как шизофрения, аутизм или биполярное расстройство, формируются еще до рождения, но до сих пор ученые не имели возможности наблюдать за нейронной активностью на этих этапах. Теперь такая возможность появилась.
В экспериментах с лягушками удалось узнать, что на ранней стадии мозг работает медленно и синхронно, а с развитием становится более активным и специализированным. У аксолотлей, способных регенерировать утраченные части тела, имплантаты зафиксировали всплеск мозговой активности в момент начала восстановления отрезанного хвоста. Это позволяет предположить, что мозг не просто реагирует на регенерацию, но активно участвует в ее запуске и координации.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые научились управлять регенерацией аксолотлей.