Крохотные имплантаты для слежки за нейронной активностью уже проходят испытания

Исследователи Калифорнийского университета в Беркли создали миниатюрный беспроводной прибор для мониторинга состояния организма в режиме реального времени.  Имплантированный в тело человека крохотный прибор будет фиксировать работу внутренних органов, мышц и периферической нервной системы в режиме реального времени. Более того, сенсоры размером с песчинку смогут снимать нервные импульсы и превращать и в управляющие сигналы для электроники.

Имплантат по-настоящему миниатюрный и легко вводится в живые ткани

Прибор можно использовать не только для мониторинга, но и для стимуляции мышц, иммунной и нервной систем. Предполагается, что таким образом удастся  лечить такие болезни, как эпилепсия. Преимущество нового прибора не только в небольшом размере, но и в возможности работать без батареи. В качестве источника энергии прибор использует ультразвук. Датчик, названный «neural dust» («нейронная пыль»), имеет в составе пьезоэлектрический кристалл. Кристалл преобразует ультразвуковые колебания, исходящие снаружи человеческого тела, в электрическую энергию, которая используется для питания миниатюрного транзистора на устройстве. Транзистор непосредственно контактирует  с нервными или мышечными волокнами и используется для регистрации нервных импульсов. Кристалл под воздействием импульсов от мышечных или нервных клеток отраженный ультразвук, что позволяет считывать информацию с импланата.  Такой способ получения и передачи информации безопасен и удобен, так как УЗИ-аппараты уже широко используются в больницах, к тому же ультразвук может проникать в организм человека на большую глубину, в том числе и сквозь кости черепа, а ультразвуковой излучатель можно сделать миниатюрным.

Имплантаты уже испытывают на животных

Во время тестирования исследователи питали датчики с использованием шести 540-наносекундных ультразвуковых импульсов, подаваемых каждые 100 микросекунд. Это позволяет считывать телеметрию в режиме реального времени. Пока эксперименты ограничены только исследованием периферической нервной системы и мышц, но ученые уверены в том, что прибор также может быть эффективными в головном мозге и центральной нервной системе, а также может быть использован для управления протезами. Предполагается, что с помощью нового прибора можно будет облегчить использование роботизированных протезов конечностей.