Фронтиры нейронаук. Кремний в мозг

12 ноября 2019

Мы продолжаем рассказ о крупнейшей конференции по нейронаукам Society for Neuroscience 2019, который мы ведем совместно с порталом Indicator.Ru. На этой конференции очень большое внимание уделялось также и методам регистрации активности мозга. В свете шума, связанного с идеями Илона Маска и его компании Neuralink, особенно интересно было посмотреть, что предлагают разные ученые в качестве инструментов для многоканальной регистрации кортикальной активности. Число одновременно регистрируемых нейронов растет экспоненциально, удваиваясь примерно каждые 7,4 года. Не так давно удалось получить более высокие уровни сигнала благодаря применению электродов из кремния.

Новые зонды предполагается использовать на грызунах

Исследователи из Португалии в своем докладе предложили доступный метод создания подобных кремниевых (каждый раз в СМИ очень забавно читать вместо этого «силиконовых») электродов с многоканальной записью. Важно, что они разработали технологию массового производства, сочетая методы осаждения, литографии и сухой микрообработки кремния. «На выходе» ученые получают чип с восемью кремниевыми «зондами», каждый из которых имеет ширину 50 микрон и толщину в 15 микрон и снабжен восемью микроэлектродами. Зонды создаются в трех вариантах длины – 2,5, 5 и 10 миллиметров. Авторы пишут, что подобная конструкция позволит осуществлять имплантацию непосредственно сквозь твердую оболочку (dura matter)без вскрытия всех трех оболочек мозга, что сократит время и травматичность операции по имплантации. Сами микроэлектроды на кончиках зондов имеют площадь в 72 квадратных микрона и покрыты пакетами из золота и титаната вольфрама. Поверхность кремния пассивирована оксидом алюминия.

Таким образом авторы создали 64-микроэлектронный чип для очень качественной регистрации нейрональной активности, который можно использовать в экспериментах на грызунах и далее на его основе сделать устройство для имплантации человеку.

Текст: Алексей Паевский

*A. NOVAIS, J. FERNANDES, H. FONSECA, C. CALAZA, J. GASPAR;
Micro and Nanofabrication, INL — Intl. Nanotechnology Lab., Braga, Portugal. High-density recording using a new concept of silicon neural probes . Program No. 020.02. 2019 Neuroscience Meeting Planner. Chicago, IL: Society for Neuroscience, 2019. Online.

Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен, Одноклассниках и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.