خوانش اطلاعات از نواحی عمیق مغز با ایمپلنت عصبی نانویی

محققان دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو با استفاده از گرافن، ایمپلنت عصبی نانویی ساختند که قادر به خواندن فعالیت‌های مغزی است به طوری که با میزان تهاجم حداقلی امکان خوانش اطلاعات مغز را دارد. نتایج این پروژه برای ساخت رابط‌های مغز و کامپیوتر (BCI) مناسب است.

این ایمپلنت جدید از یک نوار شفاف نازک ساخته شده از پلیمر با چندین الکترود گرافنی بوده که ۲۰ میکرومتر قطر دارد. هر یک از آن‌ها از طریق سیم‌های ریز به یک مدار متصل می‌شوند. نوار روی سطح مغز قرار دارد و به آن اجازه می‌دهد فعالیت عصبی نظیر فعالیت الکتریکی و فعالیت کلسیم را تشخیص دهد. بر خلاف روش‌های قبلی، این تراشه به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا بدون نیاز به داشتن بخشی از مغز در زیر میکروسکوپ، آزمایش‌های طولانی‌تری روی مغز انجام دهند.

مهرداد رمضانی، نویسنده اول این مقاله می‌گوید: «از آنجا که ثبت اطلاعات به صورت الکترونیکی محدودیت‌های اندکی دارد، فناوری ما امکان انجام آزمایش های طولانی‌تری را فراهم می‌کند. در چنین شرایطی، شخص آزمایش شونده آزاد است که در اطراف حرکت کند و کارهای پیچیده‌ای انجام دهد. این ویژگی، می‌تواند درک جامع‌تری از فعالیت عصبی در سناریوهای پویا و واقعی در دنیای واقعی ارائه دهد.»

این فناوری جدید روی موش‌ها مورد آزمایش قرار گرفت. محققان در این پروژه قادر به استفاده از سیگنال‌های الکتریکی سطحی برای پیش‌‌بینی فعالیت کلسیم در اعماق مغز و همچنین در سلول‌های عصبی فردی بودند.

دویگو کوزوم از محققان این پروژه می‌گوید: «ما در حال گسترش دسترسی مکانی ثبت اطلاعات عصبی با این فناوری هستیم. حتی اگر ایمپلنت عصبی نانویی ما در سطح مغز ساکن باشد، می‌تواند فعالیت عصبی را از لایه‌های عمیق‌تر ضبط کند.»

دانشمندان قصد دارند آزمایش‌های بیشتری را روی این فناوری انجام دهند. کوزوم گفت: «این فناوری می‌تواند برای بسیاری از تحقیقات اساسی علوم اعصاب استفاده شود و ما مشتاق هستیم تا نقش خود را برای تسریع در پیشرفت در درک بهتر مغز انسان انجام دهیم.»