українські вчені навчилися ефективно вживлювати імплантати у спинний та головний мозок
Імплантати стали ближчими
Вживляти імплантати у спинний та головний мозок стало легше та безпечніше завдяки методиці, розробленій за участю українських учених.
- Який головний висновок роботи? У чому її новизна?
— Новизна справжньої роботи полягає у створенні м'яких імплантатів з формою та механічними характеристиками, близькими до зовнішньої сполучнотканинної оболонки мозку. Саме невідповідність механічних властивостей м'яких структур нервової тканини та щодо жорстких нейрональних імплантатів обмежувало їх застосування у наукових експериментах та клінічній практиці.
У створену нами штучну мозкову оболонку, так звану electronic dura mater (e-dura), вдалося помістити найтонші електроди та конектори для стимуляції та реєстрації нейронних структур, а також мікроканали для введення ліків.
Розроблено хірургічну методику вживлення, точного позиціонування та стабілізації імплантату в спинному та головному мозку, яка багато в чому визначила його біосумісність, а також високу функціональність у ході тривалих хронічних експериментів.
— Технології, запропоновані в нашій новій статті, є зручним та необхідним інструментом для ефективного застосування методів впливу на спинальні нейронні мережі, які були показані у попередній статті у журналі Science Translational Medicine.
- Які методи при цьому використовувалися? У чому саме ваш внесок?
— Робота проводилася на стику біології та інженерії за співпраці біологів, хірургів, інженерів різних спеціальностей.
— Як висновки, наведені у статті, допоможуть біологам?
- Створенийм'який нейрональний імплантат був успішно апробований в дослідах на щурах, що вільно рухаються, для хронічних відведень електрокортикальних сигналів кори головного мозку, які є необхідним елементом нейрокомп'ютерного інтерфейсу.
У дослідах на паралізованих тваринах комплексна електрична та хімічна стимуляція нейронних мереж через вживлений нейропротез спинного мозку ефективно відновлювала локомоторну функцію.
Таким чином, запропонована технологія мультимодального нейронального імплантату відкриває нові можливості як для фундаментальних досліджень центральної нервової системи, так і для нейропротезування при захворюваннях та травмах.
Чому людей заколисує в транспорті і як із цим боротися: поради відділу науки «Газети.Ru»
— Які перспективи у напряму, якому присвячена дана робота?
— У перспективі можуть бути створені аналогічні нейропротези для пацієнтів із вертеброспінальною патологією.
- Де проводилися дослідження? Чи допомагали вам українські установи чи робота йшла лише за кордоном?
— Експерименти проводились у Швейцарії на базі Університету Цюріха та Федеральної політехнічної школи Лозанни. Активну участь на всіх етапах роботи у Швейцарії брали співробітники лабораторії фізіології рухів Інституту фізіології ім. І.П. Павлова РАН.
В українській лабораторії проводився аналіз експериментального матеріалу, розробка хірургічних підходів та методів вживлення нейропротезів.