У стилі орігамі. Китайські вчені створили плаваючий мозковий імплант, який може вирішити проблему Neuralink

Про це пише видання Interesting Engineering.

Кіріґамі передбачає не лише складання паперу, а й спеціальні надрізи. Спочатку береться плаский лист, у якому роблять прорізи, а під час розтягування або згинання він перетворюється на об’ємну форму. Такий підхід дозволяє матеріалу гнутися і розтягуватися без пошкоджень.

Читайте также: Що таке неверлок і чому варто купувати тільки такий iPhone

Сьогодні інтерфейси«мозок-комп’ютер», зокрема ті, що розробляє Neuralink, використовують тонкі електродні нитки, які вводять у мозок для зчитування сигналів нейронів. Проблема в тому, що ці нитки залишаються відносно жорсткими, тоді як мозок постійно рухається через пульс і дихання.

У статті науковці пояснюють, що для розвитку таких технологій потрібні імплантовані мікроелектродні масиви, здатні взаємодіяти з великою кількістю нейронів у різних ділянках мозку протягом тривалого часу. Через рух мозку електроди можуть зміщуватися або частково виходити зі свого положення, що погіршує якість сигналу. Також це може спричиняти запалення або пошкодження тканин.

У 2024 році перший імплант Neuralink у людини, за повідомленнями, частково втратив функціональність саме через зміщення ниток. Це явище називають«втягуванням ниток» і вважають однією з головних проблем таких систем.

Старший дослідник Китайського інституту дослідження мозку в Пекіні Фан Ін зазначив, що приблизно чотири роки тому вчені з’ясували: гнучкі електроди мають реальний ризик втягування через рух мозку. За його словами, це змусило команду шукати нові підходи, щоб зменшити ризик висмикування електродів, коли один їхній кінець закріплений у мозку, а інший фіксується до черепа.

Команда Китайської академії наук вирішила використати принципи кіріґамі для створення електродних ниток у формі спіралі, а не прямих ліній. Спіральна форма може розтягуватися і стискатися, поглинаючи рух, замість того щоб чинити йому опір. Це також зменшує механічне навантаження на тканини мозку.

Читайте также: Із нульовим споживанням енергії. ШІ-симуляції в реальному часі змінюють підхід до проєктування будівель

Під час імплантації систему розміщують на шарі гідрогелю. Це знижує тертя, зменшує ризик пошкодження тканин під час введення і створює додатковий буфер між імплантом і мозком.

За словами дослідників, така конструкція дозволяє електродам ніби «плавати» на поверхні мозку, а не бути жорстко прикріпленими. Під час випробувань на макаках, чия структура мозку подібна до людської, система змогла одночасно реєструвати активність понад 700 нейронів кори головного мозку.

Новий імплант охоплював відносно велику ділянку мозку, забезпечував стабільний запис сигналів і демонстрував значно менше зміщення порівняно з традиційними конструкціями.

Інтерфейси«мозок-комп’ютер» можуть застосовуватися для допомоги паралізованим пацієнтам у керуванні роботизованими протезами, відновленні мовлення, лікуванні неврологічних розладів і потенційному посиленні когнітивних можливостей. Якщо ж зв’язок між мозком і пристроєм порушується, виникає запалення або пошкодження тканин, це обмежує довгострокове використання технології.