Изследователите от MIT създават невероятни невронни импланти от влакна

Екип от изследователи, ръководени от студенти от Масачузетския технологичен институт, разработиха пробивни подобни на каучук имплантируеми влакна, които могат да се използват за репликация на невроните на гръбначния мозък и потенциално възстановяване на функцията.

Травмите на гръбначния мозък остават едни от най-трудните за поправяне или дори поправяне в човешкото тяло. 31-те двойки гръбначни нерви в гръбначния мозък се огъват и разтягат по уникален начин. Всяка година има само 12 000 нови случая на наранявания на гръбначния мозък само в САЩ. Учените никога не са мислили, че ще имат инструмент за пълно възстановяване на гръбначния мозък до пълния му потенциал. Изследователи от Масачузетския технологичен институт създадоха пробивен тип влакна, които могат да се огъват и разтягат като всеки друг нерв. Той също така доставя оптични импулси и електрически връзки от мозъка към тялото с лекота.

[Източник на изображението: Wikimedia Commons]

Екипът, състоящ се от студенти от МП и други изследователи от Университета във Вашингтон и Оксфордския университет, се нуждаеше от еластично съединение, което да може да бъде опънато тънко. Няколко еластомера, които екипът наблюдава, не могат да бъдат изтеглени в тънки влакна, по-тесни от косъм.

[Източник на изображението: Lu and Park, et al .; MIT]

Професор Полина Аникеева каза, че тънкият гръбначен мозък понася участъци от 12 процента по време на ежедневна употреба.

„Не е нужно дори да влизате в„ куче надолу “[йога позиция], за да имате такива промени“, каза тя. "Целта беше да се имитира разтегливостта и мекотата и гъвкавостта на гръбначния мозък. Можете да съчетаете разтегливостта с гума. Но изтеглянето на каучук е трудно - повечето от тях просто се топят."

Екипът се спря на новосъздаден прозрачен еластомер. Той може както да предава оптични вълни, така и с някои настройки да изпраща електрически сигнали. Изследователите са покрили каучуковото вещество в мрежа от нанопроводи, придавайки му проводими свойства. Аникеева и нейният екип съобщават, че влакното може да се удвои до двойно повече от традиционното влакно - между 20 и 30 процента.

"Те са толкова флопи, че бихте могли да ги използвате, за да правите конци и да доставяте светлина едновременно", отбеляза тя.

Изследователите успешно тестваха влакната върху мишки, възстановявайки мобилността до „нормална“. Те искат да разширят изследванията до по-големи бозайници. По-големите животни означават по-големи нервни влакна и по този начин по-здрави гумени нишки. Това обаче може също да означава, че екипът трябва да преработи баланса между гъвкавост и сила за всяко прогресивно по-голямо животно. Също така няма съществуваща технология, на която екипът да може да отхвърли своите теории.

Студентът от MIT Chi (Alice) Lu каза, че въпреки предизвикателствата, екипът остава с надежда.

„Ние сме първите, които разработихме нещо, което позволява едновременно електрическо записване и оптична стимулация в гръбначните мозъци на свободно движещи се мишки“, каза Лу. "Така че се надяваме нашата работа да отвори нови пътища за изследване на неврологията."

Това не е първият опит на Аникеева с ръководене на невроинженерен екип. Миналия месец професорът по кариерно развитие и аспирант Seongjiun Park помогна на екип да създаде влакно, достатъчно малко, за да имитира мозъчната дейност. Мозъчните влакна имат както мекота, така и гъвкавост, подобно на по-дебелите влакна на гръбначния мозък. Те също са с размери само 200 микрометра. По-ранният проект също успешно предава оптични, електрически и химически сигнали между мозъка и останалата част от тялото.

ВИЖТЕ СЪЩО: Илон Мъск стартира „Neuralink“ за обединяване на човешкия мозък с компютри

Източник MIT News