Unijne środki pomagają stworzyć rewolucyjną sondę neuronową
Naukowcy w Europie opracowali nową sondę neuronową, która umożliwia rejestrowanie oraz elektryczne i chemiczne pobudzanie pojedynczych neuronów w mózgu. Ich zdaniem technologia ma ogromny potencjał i może być wykorzystywana na przykład do stawiania precyzyjniejszej diagnozy ataków przed operacją mózgu. Ta najnowocześniejsza sonda stanowi dorobek projektu NEUROPROBES (Opracowanie wielofunkcyjnej mikrosondy do zastosowań związanych z mózgiem), który otrzymał niemal 10 mln EUR z tematu "Technologie społeczeństwa informacyjnego" (IST) Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE. Do tej pory wieloelektrodowe sondy rejestrujące opierały się na zasadzie prób i błędów, gdyż zdaniem naukowców nie ma możliwości mechanicznej optymalizacji położenia elektrod niezależnie jedna od drugiej. Podkreślają, że aby rozróżnić pojedyncze neurony mózgu, elektroda rejestrująca powinna znajdować się bardzo blisko neuronu, idealnie w odległości 100 mikrometrów lub mniejszej. Zespół pracujący pod kierunkiem naukowców z imec, belgijskiego przedsiębiorstwa specjalizującego się w badaniach nanoelektronicznych, twierdzi że nowa technologia Electronic Depth Control (EDC) różni się od wcześniejszych sond, ponieważ umożliwia indywidualną korektę położenia różnych elektrod bez konieczności mechanicznego przemieszczania. Sonda neuronowa EDC posiada setki przełączalnych elektronicznie elektrod, które umożliwiają użytkownikom wyszukiwanie najbogatszych w informacje sygnałów neuronowych, łączenie się z nimi i ewentualnie korektę położenia w trakcie eksperymentu - wyjaśniają naukowcy. Naukowcy są przekonani że zakres zastosowań sondy neuronalnej jest bardzo szeroki - od narzędzi do podstawowych badań naukowych nad funkcjonowaniem mózgu po instrumenty do precyzyjniejszej diagnostyki ataków przed operacją mózgu. Podkreślają, że technologia pomoże udoskonalić prowadzone obecnie prace i otworzyć drogę przed niezliczonymi, nowymi ścieżkami badawczymi. Obok podstawowych badań mózgu jedną z kluczowych ról technologii EDC będzie poprzedzająca operację mózgu diagnostyka pod kątem rozmaitych chorób. "Wiadomo, że podobne sondy są wykorzystywane od dziesiątek lat do odkrywania na przykład ogniska napadów padaczkowych" - mówi Herc Neves, naukowiec z imec i koordynator projektu NEUROPROBES. "Mając pacjenta do zoperowania lekarz chce usunąć możliwie jak najmniejszy fragment tkanki. Dzięki precyzyjnemu wskazaniu, gdzie generowany jest atak można będzie usunąć wyłącznie tę tkankę, co oznacza bezpieczniejszy i mniej inwazyjny zabieg chirurgiczny." Zespół z imec był wspierany w toku badań przez naukowców z instytucji akademickich w całej Europie, w z Uniwersytetu w Leuven w Belgii, Uniwersytetu Cambridge w Wlk. Brytanii i Węgierskiej Akademii Nauk oraz przez kluczowych partnerów przemysłowych, takich jak elektroniczny gigant Philips oraz brytyjskie przedsiębiorstwo z branży aparatów słuchowych Cochlear Technology Centre. W skład konsorcjum NEUROPROBES wchodzi 14 partnerów prowadzących badania ukierunkowane na opracowanie platformy systemowej, która umożliwi szeroki zakres innowacyjnej diagnostyki i działań terapeutycznych w zakresie leczenia i pogłębiania wiedzy naukowej na temat mózgu i jego chorób. Wyniki projektu otworzą nowy rozdział prac w badaniach podstawowych, naukowych i klinicznych nad mózgiem, ze szczególnym naciskiem na przywrócenie wzroku u całkowicie ociemniałych pacjentów.
Kraje
Belgia, Węgry, Niderlandy, Zjednoczone Królestwo