Впервые 2D-чип соединили с трехмерной архитектурой мозга
Logo
Cover

Новое устройство позволяет исследователям наблюдать сотни нейронов мозга в режиме реального времени. Система основана на модифицированных кремниевых чипах видеокамер, но вместо изображений она снимает фильм об электрической активности нейронов.

Специалисты из Стэнфордского университета разработали новое устройство для подключения мозга напрямую к микрочипу. Хотя интерфейс мозг — компьютер уже существует и используется для создания протезов, имплантов и нейробиологических исследований, новейшее изобретение позволяет записывать больше данных, будучи при этом менее инвазивным, чем аналоги, сообщает Stanford News.

«Никто прежде не брал двухмерную кремниевую электронику и не сопоставлял ее с трехмерной архитектурой мозга, — говорит Абдулмалик Обаид, один из исследователей. — Нам пришлось отбросить все, что мы знали раньше, о традиционном производстве чипов, и разработать новый процесс, чтобы создать третье измерение для кремниевой электроники. И нам нужно было сделать это таким образом, чтобы его можно было легко масштабировать».

Устройство состоит из пучка микропроводов, каждый толщиной менее половины человеческого волоса. Их можно аккуратно поместить в мозг и подключить внешней стороной напрямую к кремниевому чипу, который записывает сигналы, проходящие через каждый провод. Это напоминает съемку фильма об активности мозга. В нынешней версии устройства микропроводов сотни, но в будущих могут быть и тысячи.

«Электрическая активность — это один из самых надежных способов изучения активности мозга, — сказал профессор Ник Мелош, соавтор исследования. — При помощи этого массива микропроводов мы можем видеть, что происходит на уровне отдельных нейронов».

Ученые протестировали свое устройство на отдельных клетках сетчатки крыс и в мозге живых мышей. В обоих случаях они получили через сотни каналов содержательные сигналы. Дальнейшие исследования позволят понять, как долго оно может находиться в мозге и какие еще сигналы способно передавать. Особенно ученые заинтересованы в тех, которые расскажут им больше о процессе обучения.

Первый нейронный имплант, который можно перепрограммировать и заряжать дистанционно, с помощью переменного магнитного поля, удалось недавно создать ученым из США. Разработка позволит создавать более совершенные вживляемые устройства.