ایمپلنت مغزی که با موبایل کنترل می شود

محققان یک ایمپلنت عصبی توسعه داده اند که با کمک نور و دارو می تواند روی عصب های مغز تاثیر بگذارد. این ایمپلنت به وسیله موبایل و از راه دور کنترل می شود.

گروهی از محققان دانشگاه واشنگتن در سیاتل و انستیتو علوم و فناوری پیشرفته کره جنوبی(KAIST) دستگاهی توسعه داده اند که می تواند به وسیله یک ایمپلنت کوچک مغزی و موبایل، مدارهای عصبی در حیوانات را کنترل کند.

این دستگاه بی سیم تلاش ها برای شناسایی بیماری های مغزی مانند پارکینسون، آلزایمر، افسردگی و درد را سرعت می بخشد.

این دستگاه با استفاده از کارتریج های دارویی قابل تعویض و بلوتوث کم قدرت می تواند به کمک دارو و نور برای مدتی طولانی نورون های خاصی را هدف قرار دهد.

«رازا قاضی» محقق ارشد این پژوهش می گوید: این دستگاه بی سیم عصبی نوروماژولاسیون طولانی مدت شیمیایی و بصری را فراهم می کند که تا قبل از این ابداع نشده بود.

نوروماژولاسیوننوعی فرایند پزشکی است که در آن یک عصب با کمک یک یا چند ماده شیمیایی جمعیت پراکنده ای از عصب ها را تنظیم می کند.

به گفته قاضی این فناوری برتر از روش هایی است که هم اکنون عصب شناسان استفاده می کنند. روش فعلی شامل استفاده از لوله های خشک فلزی و فیبرهای نوری است تا دارو و نور منتقل شود. علاوه بر آنکه این روش قدرت حرکت کاربر را به دلیل وجود تجهیزات سنگین می کاهد، این ساختارهای سخت به تدریج به بافت نرم مغزی آسیب می زنند. بنابراین برای ایمپلنت های طولانی مدت مناسب نیستند.

برای انتقال دارو به شکل بی سیم دانشمندان باید چالش تبخیر و از بین رفتن دارو را حل می کردند.

درهمین راستا محققان موسسه (KAIST)در کره جنوبی و دانشگاه واشنگتن یک دستگاه عصبی با کارتریج دارویی قابل تعویض ابداع کردند که به عصب شناسان کمک می کند مدارهای مغزی را به مدت چندماه مطالعه کنند و در این مدت نیازی نیست نگران تمام شدن دارو در بدن بیمار باشند.

این کارتریج های دارویی به وسیله یک پروب بسیار نازک و نرم ( به ضخامت موی انسان) در مغز موش ها نصب شد. کارتریج مذکور شامل کانال های میکروسیالی و ال ای دی های بسیار کوچک( کوچکتر از یک دانه نمک) است و می تواند دوز نامحدودی دارو نور را منتقل کند.

این کارتریج به وسیله یک موبایل هوشمند کنترل می شد. عصب شناسان می توانند به راحتی هر نوع ترکیب خاص یا توالی دقیق نور و مواد مخدر را در هر ایمپلنت نصب شده در حیوان تعیین کنند و جالب آنکه لزومی ندارد حیوان حتما طی فرایند تحریک داخل آزمایشگاه حضور داشته باشند.

محققان همچنین با استفاده از این دستگاه های عصبی بی سیم، می توانند به راحتی مطالعاتی کاملا خودکار روی حیوانات تنظیم کنند و در آن تاثیرگذاری مثبت یا منفی رفتار یک حیوان پس از تحریک با نور و دارو را روی حیوانات دیگر بررسی کنند.

این پژوهش در ژورنالNature Biomedical Engineering منتشر شده است.