В Нижнем Новгороде ученые исследовали искусственный синапс, который может заменять поврежденные участки мозга и блокировать эпилептические приступы. А еще эта штука быстрее и эффективнее существующих технологий, потому что потребляет меньше энергии и занимает минимум места.
В чем проблема?
Для начала разберемся, что такое синапс. Это место в головном мозге, где нейроны передают сигналы друг другу. В большинстве случаев нейроны не соединены напрямую, между ними есть крошечные зазоры — это и есть синапсы. Чтобы отправить сигнал, нейрон выпускает нейромедиаторы (специальные молекулы), которые проходят через синапс и активируют следующий нейрон. Так мозг управляет движениями, эмоциями, памятью — в общем, всем, что мы делаем.
Если синапсы работают неправильно, например, становятся слишком активными, может случиться эпилептический приступ. А если они повреждены, мозгу сложнее передавать информацию, как это бывает после инсульта или при болезни Паркинсона.
Именно поэтому ученые работают над искусственными синапсами, которые смогут заменять поврежденные связи в мозге.
Что сделали в ННГУ?
Ученые исследовали мемристор, чтобы создать специальный базовый элемент нейропротеза. Мемристор по своей природе ведет себя как живой синапс. В лаборатории на него подали сигнал из клеток мозга и проверили, сможет ли он обрабатывать сигналы.
Результат:
1. Мемристор способен распознавать и в перспективе подавлять эпилептические сигналы.
2. Он адаптировался к активности нейронов, как настоящий синапс.
3. В перспективе такой элемент сможет останавливать приступы до их начала.
Почему это важно?
Эпилепсию сейчас лечат либо лекарствами (они не всегда помогают), либо хирургическим путем (подходит не всем). Разработанный элемент нейропротеза на основе мемристора может лечь в основу нового перспективного метода лечения.
Что дальше?
Пока исследование проводилось на клетках мозга в пробирке. Следующий шаг — тестирование на мозге живого существа. Если все пройдет успешно, в будущем такой нейропротез сможет стать альтернативой классическим методам лечения.
Проект реализован учеными ННГУ при поддержке Российского научного фонда, а сами мемристоры созданы в лаборатории мемристорной наноэлектроники университета.
______
Больше новостей о науке в Нижнем Новгороде в телеграм-канале и нашей группе в ВКонтакте