Un „microfon” pentru fiecare neuron: sonda microscopică din siliciu testată acum în timpul operațiilor pe creier

Adaugă-ne ca sursă preferată în Google

Urmărește-ne in Discover

O sondă microscopică din siliciu, dezvoltată inițial pentru cercetări pe animale, le oferă oamenilor de știință posibilitatea de a monitoriza cu o precizie fără precedent activitatea electrică a neuronilor individuali. Tehnologia a fost extinsă recent la pacienți umani în timpul operațiilor pe creier transmite Mediafax.

Dispozitivul, denumit Neuropixels, captează impulsurile electrice prin mii de puncte de contact distribuite pe o tijă extrem de fină introdusă direct în țesutul cerebral. Spre deosebire de instrumentele tradiționale, care măsoară grupuri mari de celule sau se limitează la câteva zeci de canale, această sondă permite înregistrarea simultană a mii de semnale celulare individuale. Un neurochirurg implicat în studiu a descris progresul drept diferența dintre încercarea de a înțelege o conversație într-o intersecție aglomerată, cu un singur microfon, și posibilitatea de a avea câte un microfon individual pentru fiecare participant la discuție.

După lansarea primei versiuni în 2017 și a variantei Neuropixels 2.0 în 2021, tehnologia a fost adoptată de aproximativ 1.700 de laboratoare din lume, pe zeci de specii. Într-un experiment major coordonat de International Brain Laboratory, cercetătorii au cartografiat semnalele a peste 620.000 de neuroni la șoareci și au demonstrat că procesele decizionale și motorii sunt distribuite larg în creier, nu izolate în câteva centre rigide.

Începând din 2022, echipe medicale din Statele Unite și Marea Britanie au adaptat sondele pentru utilizarea temporară în timpul intervențiilor neurochirurgicale pentru epilepsie sau hidrocefalie. La Londra, cercetătorii au monitorizat reacțiile neuronale în timp real în timp ce pacienților le erau redate expresii precum „blind spot” sau „piggy bank”, pentru a urmări modul în care celulele procesează sunetele, succesiunea stimulilor și limbajul.

Echipele de dezvoltare lucrează deja la generația Neuropixels 3.0, cu obiectivul de a monitoriza zeci de mii de celule simultan și de a combina înregistrarea cu stimularea optogenetică prin lumină. Totuși, dispozitivul nu poate citi gândurile și nu traduce automat activitatea electrică în intenții sau amintiri. La om, utilizarea rămâne restrânsă la scurte ferestre intraoperatorii din cauza riscurilor mecanice, a interferențelor electrice din sălile de operație și a mișcărilor pulsatile ale creierului.