Za projektem stoją przedstawiciele University of California San Diego oraz Salk Institute for Biological Studies, którzy opublikowali artykuł w tej sprawie na łamach Nature Communications. Członkowie zespołu proponują, by opracowane przez nich urządzenie posłużyło do badania trudno dostępnych i dynamicznych obszarów układu nerwowego, takich jak rdzeń kręgowy.
Dzięki wysokiej zgodności z tkanką biologiczną, opisywana sonda może być umieszczona w organizmie na dłuższy czas bez wysokiego ryzyka wystąpienia reakcji immunologicznej. Urządzenie jest na tyle małe, że mieści się w rdzeniu kręgowym, jest w stanie nawiązać kontakt z neuronami, a także zgina się wraz z ruchami całego rdzenia. I choć tego typu pomysły realizowano już wcześniej, to w tym przypadku na szczególną uwagę zasługują szerokie możliwości sondy.
Sonda ma szerokość zaledwie 1/5 ludzkiego włosa
Może ona rejestrować zarówno aktywność elektryczną neuronów, jak i stymulować określone ich zestawy za pomocą światła. Eksperymenty z wykorzystaniem nowej sondy obejmowały między innymi mózgi żywych myszy. Urządzenia wszczepiano na nie dłużej niż miesiąc i w tym czasie nie odnotowano poważniejszych stanów zapalnych w tkance mózgowej – nawet pomimo długotrwałej obecności “intruza”.
Jakby tego było mało, sondy mogą być wykorzystywane do rejestrowania aktywności elektrycznej neuronów z dużą czułością. W grę wchodzi nawet namierzanie konkretnych typów neuronów w celu wywołania określonych reakcji fizycznych. W toku eksperymentów naukowcy byli w stanie użyć sond do nakłonienia myszy do poruszania ich wąsami. W dalszej kolejności autorzy badań chcieliby dostarczyć swoją sondę do rdzenia kręgowego. Dzięki temu mogłaby się pojawić szansa na leczenie urazów tej części układu nerwowego.
Czytaj też: Pierwsze całkowicie sztuczne serce wszczepione pacjentowi
Obecnie stosunkowo niewiele wiemy o tym, jak funkcjonuje rdzeń kręgowy, jak przetwarza informacje i jak jego aktywność neuronalna może być zaburzona lub osłabiona w niektórych stanach chorobowych. Rejestracja danych z tej dynamicznej i niewielkiej struktury była wyzwaniem technicznym. Uważamy, że nasze sondy […] [mogą, przyp. red.] pomóc nam w badaniu rdzenia kręgowego – nie tylko zrozumieć go na poziomie podstawowym, ale także mieć możliwość modulowania jego aktywności.wyjaśnia Axel Nimmerjahn, jeden z autorów badania