Беспроводной нейростимулятор наноразмера управляет поведением крыс - Гранит науки - 2019-03-22

Стимуляция глубинных структур головного мозга посредством имплантируемых нейростимуляторов – многообещающий способ лечения таких неврологических заболеваний как болезнь Паркинсона, наследственное дрожание и эпилепсия. Но применение проводных нейростимуляторов часто сопряжено с нежелательными побочными эффектами, в частности, инфекцией, а также дискомфортом и необходимостью хирургических вмешательств для замены хрупких компонентов и батареек. Поэтому ученые обратились к беспроводным технологиям, которые могут обеспечить точное и минимально-инвазивное воздействие на глубинные структуры мозга. Группа исследователей из Массачусетской больницы общего профиля (Massachusetts General Hospital) изучала возможности крохотного беспроводного нейростимулятора под названием e-Particle, то есть «электронная частица», в данном случае к субатомной частице отношения не имеющая. По словам одного из создателей устройства Алика Видге (Alik Widge), которые приводит Physicsworld, «поняв, каким образом, влияя на активность мозга, можно влиять на поведение, можно лучше понять работу головного мозга и разработать более эффективное лечение… а один из лучших способов воздействия на активность мозга - его стимуляция». При этом Видге указывает на недостатки громоздких проводных стимуляторов в экспериментах по изучению социального поведения у животных.

Нейростимулятор e-Particle заряжается индуктивным образом и не требует аккумулятора. Ученые протестировали его на восьми крысах, имплантировав в одно и то же место головного мозга и нацелившись на медиальный пучок переднего мозга – обычную мишень экспериментов по изучению поведения. Для сравнения на противоположной стороне были имплантированы проводные стимуляторы – электроды. После того как грызуны оправились от хирургического вмешательства, их без стимуляции помещали несколько раз по 15 минут в определенную зону для выработки так называемой реакции условного предпочтения места. Эта реакция - форма условного рефлекса Павлова – используется нейробиологами для измерения мотивационного воздействия предметов или переживаний. Затем в той же зоне животных неоднократно подвергли как проводной, так и беспроводной стимуляции. Результаты этих опытов опубликованы в Journal of Neural Engineering и свидетельствуют о влиянии беспроводной нейростимуляции на поведение крыс, почти неотличимом от эффекта проводной стимуляции. Последующий иммунохимический анализ подтвердил активность в медиальном пучке переднего мозга, вызванную имплантацией беспроводного стимулятора. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».