Ученые создали прозрачный имплантат для изучения живого мозга в реальном времени
Ученые из Миннесотского университета создали уникальный имплантат See-Shells для черепа, который поможет разгадать причины развития болезней Альцгеймера и Паркинсона и, что не менее важно, найти способы лечения эти, а также других опасных заболеваний. Имплантат представляет собой прочную прозрачную оболочку, созданную с использованием технологии 3D-печати. По словам создателей имплантата, такое устройство помогает заглянуть в голову и увидеть, как болезни или травмы влияют на весь орган в целом. Подробная статья о разработке и исследованиях ученых была опубликована журналом Nature Communications.
«Новое устройство позволяет нам визуализировать активность мозга и взаимодействовать с большим объемом участков его поверхности, в данном случае — целой корой головного мозга», — объясняет один из авторов разработки Сухаса Кодандарамайах.
Ранее специалисты могли проводить наблюдения только определенных областей мозга, чтобы изучить их детально. Новый же инструмент See-Shell поможет изучить, что происходит в одной части мозга и какой отклик на эту активность происходит в других.
В качестве объекта исследования и кандидата на установку нового имплантата ученые выбрали мозг лабораторных мышей. Сначала они провели цифровое сканирование поверхности черепа грызунов, а затем напечатали на 3D-принтере их искусственные прозрачные копии.
После этого грызунам провели хирургическую операцию, в ходе которой была удалена верхняя часть настоящего черепа мышей. Ее ученые заменили прозрачным имплантатом. Такая манипуляция позволила исследователям наблюдать за мозговой активность животных и получать изображения всего органа в режиме реального времени.
Как указывают авторы разработки, имплантат не был отвергнут иммунной системой грызунов, что позволяет проводить длительные наблюдения за их мозгом.
«Подобные исследования нельзя провести на людях, но они важны для нашего понимания работы мозга, чтобы мы могли повысить эффективность лечения людей, у которых есть травмы или заболевания мозга», – комментирует другой автор разработки Тимоти Эбнер.