Istraživači su razvili fleksibilni moždani implant tanji od pola milimetra koji može istovremeno da beleži električnu aktivnost, dovodi lek i svetlošću stimuliše nervne ćelije na više dubina. Sve funkcije smeštene su u jedno vlakno, pa nije potrebno uvoditi nekoliko zasebnih uređaja u moždano tkivo.
Uređaj je nazvan mikrofluidna aksijalna elektroda, odnosno mAxialtrode. Nastaje od znatno deblje polimerne šipke koja se zagreva i precizno izvlači u tanko vlakno, slično razvlačenju veoma fine niti šećera. Tokom tog postupka zadržava se složena unutrašnja struktura.
Kroz središte prolazi jezgro koje prenosi svetlost. Oko njega se nalazi osam mikroskopskih kanala kroz koje mogu da se dovode lekovi i druge tečnosti. U iste kanale moguće je postaviti izuzetno tanke metalne žice za registrovanje električnih signala neurona.
ScienceDaily je rezultate predstavio na osnovu saopštenja Tehničkog univerziteta Danske, čiji su istraživači sarađivali sa Univerzitetom u Kopenhagenu, Univerzitetskim koledžom u Londonu i drugim ustanovama. Studija je objavljena u časopisu „Advanced Science“.
Uobičajena optička vlakna oslobađaju svetlost prvenstveno na svom završetku. To znači da istraživač često može da utiče samo na jednu tačku ili sloj mozga. Novi implant ima više funkcionalnih mesta duž svoje ose, pa istovremeno pristupa površinskim i dubljim regijama.
Tokom ispitivanja na živim miševima uređaj je stimulisao neurone plavom i crvenom svetlošću. Istovremeno je beležio električnu aktivnost iz moždane kore i hipokampusa, područja važnog za pamćenje i prostornu orijentaciju.
Istraživači su kroz odvojene kanale ubrizgavali različite materije na mestima udaljenim približno tri milimetra. Miševi su mogli da nose lagano vlakno bez očiglednih znakova nelagodnosti, mada su za ozbiljnu procenu dugoročnog uticaja potrebna dodatna ispitivanja.
Fleksibilnost je važna zato što je mozak mekan i stalno se neznatno pomera. Čvrsti silikonski implant može da iritira okolno tkivo i pokrene zapaljensku reakciju. Polimer nalik mekoj plastici bolje prati pomeranje tkiva i potencijalno smanjuje mehaničko oštećenje.
Uređaj je za sada prvenstveno istraživački alat. Mogao bi pomoći naučnicima da prate kako signal putuje kroz više slojeva mozga tokom pamćenja, odlučivanja ili epileptičnog napada. Kombinovanje merenja i intervencije omogućava da se vidi ne samo šta se u mozgu događa već i kako se aktivnost menja kada se određenom području dovede svetlost ili lek.
Dugoročno se razmatra primena kod neuroloških poremećaja, posebno epilepsije. Implant bi mogao da registruje nepravilnu aktivnost i zatim lokalno primeni stimulaciju ili malu dozu leka. Takva mogućnost još nije ispitana kod ljudi i zahteva dug razvoj, bezbednosne provere i regulatorna odobrenja.
Najveća prednost nove elektrode jeste objedinjavanje više zadataka. Umesto nekoliko uboda i odvojenih instrumenata, jedno tanko vlakno postaje senzor, svetlosni vodič i mikroskopski sistem za dostavljanje terapije.
S.B.
