Китайски учени създадоха най-добрите в света електроди за мозъчни импланти, по-добри от тези на Neuralink

Китайски учени от Пекинския институт за мозъчни изследвания са разработили разтегливи, гъвкави микроелектроди за хирургически имплантирани мозъчно-компютърни интерфейси (BCI), преодолявайки критична пречка пред развитието на тази технология. Традиционните гъвкави електроди често се изместват или разтягат поради естествените движения на мозъка, което води до загуба на сигнал и увреждане на тъканите. Новите електроди са лишени от този недостатък.

Разработката на екипа от учени, ръководен от Фанг Ин, старши изследовател в Китайския институт за мозъчни изследвания в Пекин бяха публикувани миналата седмица в списание Nature Electronics. В изследването се съобщава за разтеглив гъвкав електрод, който съчетава високопроизводително събиране на невронни сигнали с биомеханично съответствие.

Те имат способността динамично да се адаптират към пулсациите и движенията на мозъка в рамките на черепната намотка, осигурявайки дългосрочна стабилност при записването на нервните сигнали. Иновацията се крие в спираловидната структура на ултратънките електроди, която превръща разтягането в огъване и усукване на електродите. Последните буквално се плъзгат, докато се придържат към мозъчната тъкан с помощта на пружини.

Предложеното решение намалява силата, необходима за разтягане на електродите с два порядъка. В случая с линейните електроди на Neuralink за разтягането им е необходима сила от 4 милинютона (mN), докато за разтягането на китайските електроди са необходими само 47 микронютона (µN). В първия случай движението на мозъчната тъкан би довело до нараняване и възпаление, докато китайските електроди лесно биха се измъкнали от позицията си и след това биха се плъзнали обратно.

Експерименти върху примати демонстрират безопасното и дълготрайно функциониране на електродите с пружини, като се използва примерът с имплантиран 1024-канален мозъчен имплант. Линейните електроди на Neuralink, както бе съобщено след първите клинични изпитвания, в 85% от случаите са се отделяли от мястото си в рамките на часове след поставянето – те буквално са се изваждали от мозъчната тъкан при движение на главата на човека.

Това откритие поставя основите за разработване на по-безопасни и по-трайни решения за хирургически имплантирани невронни интерфейси, които могат да се използват в клиничната практика в помощ на хора с парализа или други неврологични заболявания. Китай е включил тази област в своя 5-годишен план, подчертавайки важността на тези технологии.