Учёные стимулируют мозг с помощью света и наночастиц

Обычно стимуляция нервов и ткани головного мозга человека подразумевают под собой большое количество металлических проводов и их весьма опасные острые края. Но команда из Case Western Reserve University решила создать беспроводную систему стимуляции мозга – они разработали наночастицы, которые активируются с помощью света.

С помощью полупроводниковых частиц, являющихся крошечными солнечными батареями, и инфракрасного света учёные могут переводить в возбуждённое состояние один нейрон или целую группу нейронов. Это избавляет от необходимости использовать сложную систему проводов и позволяет внедрять наночастицы прямо в ткань головного мозга. Этот метод также даёт возможность более точно контроллировать воздействие системы на нейроны и воспроизводить сигналы, близкие к натуральным.

Электроды, использующиеся сейчас для стимуляции нервной деятельности, не могут воспроизводить полностью естественные сигналы и могут повредить ткань нервной системы. Подобная стимуляция нервной системы необходима во многих случаях повреждения головного или спинного мозга и позволяет не только стимулировать их, но и заменять повреждённые нейроны.

Результаты работы учёных опубликованы в журнале Angewandte Chemie. Сейчас исследователи смогли активировать эту стимулирующую систему с помощью света, дальше они намерены развить эту технологию, чтобы восстанавливать более длинные участки нервной системы. Клиническое же применение данной технологии позволит лечить многие повреждения головного и спинного мозга и всей нервной системы.

Дополнительно стоит отметить, что этой разработкой совместно занимались 2 группы учёных. Одна – нейробиологи, в основном занимающиеся исследованием того, как группы нейронов объединены в головном мозге. Вторая – химики, исследующие синтезированные наноструктуры с целью их применения в солнечных батареях. И лишь вместе они смогли создать подобную технологию, которая сочетает в себе наработки из обеих областей.