شريحة عصبية بحجم حبة ملح ترصد نشاط الدماغ لاسلكيا

طور باحثون بجامعة كورنيلي وشركاؤهم شريحة عصبية دقيقة جدا بحجم حبة ملح، قادرة على نقل بيانات نشاط الدماغ لاسلكيا لأكثر من عام.

وأوضحت الدراسة المنشورة في "نيتشر إلكترونيكس" 3 نوفمبر، أن الجهاز الذي أطلق عليه اسم "مايكروسكيل أوبتوإلكترونيك ثيترليس إلكترود" أو ما يعرف اختصارا بـ " MOTE "، يستخدم أشعة الليزر الأحمر وتحت الأحمر لتمرير الطاقة عبر أنسجة الدماغ بأمان، وينقل بيانات النشاط العصبي عبر نبضات ضوئية صغيرة تشفر الإشارات الكهربائية للدماغ. ويعتمد الجهاز على صمام ثنائي من الألومنيوم جاليوم آرسينيد لالتقاط طاقة الضوء وتشغيل الدائرة وإرسال البيانات.

ويبلغ حجم الجهاز نحو 300 ميكرون طولًا و70 ميكرون عرضًا، ما يجعله أصغر زرعة عصبية قادرة على قياس النشاط الكهربائي في الدماغ وإرساله لاسلكيًا، دون التسبب في تهيج الأنسجة أو استجابة مناعية، كما هو شائع مع الأقطاب التقليدية أو الألياف الضوئية.

واختبر الباحثون الجهاز أولًا في الخلايا، ثم زرعوه في قشرة المخ للفئران، وتمكن من تسجيل النشاط العصبي والفجوات الكهربائية للنيورونات على مدى عام كامل، مع الحفاظ على صحة ونشاط الحيوانات.

وقال البروفيسور أليوشا مولنار: "هدفنا هو تطوير جهاز صغير يقلل من التداخل مع أنسجة الدماغ ويستطيع جمع البيانات أسرع من أنظمة التصوير، دون الحاجة لتعديل الخلايا جينيا".

وأضاف أن تركيب الجهاز قد يسمح بتسجيل النشاط الكهربائي أثناء فحوصات الرنين المغناطيسي، كما يمكن تكييفه لاستخدامه في الحبل الشوكي وربطه مستقبلا بتقنيات متقدمة مثل شرائح إلكترونية ضوئية مدمجة في الجمجمة الصناعية.