"Wi-Fi"-наночастицы могут передавать сигналы прямо из глубин головного мозга - «Наука и технологии»

Проблема с обеспечением прямой связи между головным мозгом и каким-либо внешним устройством заключается в том, что эти два объекта "разговаривают" на совершенно различных языках. Для передачи информации внутри мозга используются электрические сигналы и электрохимические процессы, происходящие на атомарном и молекулярном уровнях, и в настоящее время считывание и управление такими сигналами осуществляется при помощи примитивных методов - путем внедрения электродов, соединяемых обычными проводами с электронными устройствами.

Однако, в скором времени эта ситуация может измениться, согласно материалу, опубликованному в журнале Future Medicine. Группа исследователей-медиков из Международного университета Флориды в Майами разработала способ установления своего рода прямого "беспроводного соединения" с нейронами головного мозга при помощи специальных наночастиц, которые в количестве 20 миллиардов штук были введены в мозг подопытного животного.

Магнитоэлектрические наночастицы (magnetoelectric nanoparticle, MEN), введенные в мозг подопытных грызунов, обладают рядом специальных свойств. Они достаточно малы для того, чтобы они могли приблизиться непосредственно к внешней оболочке нейронов на расстояние, позволяющее им реагировать на электрические сигналы нервных импульсов. Эти частицы могут быть активированы при помощи внешнего магнитного поля, производя свое собственное электрическое поле, воздействующее на расположенные рядом нейроны. И это электрическое поле наночастиц может объединять непосредственно с электрическим полем нейронных сетей, вмешиваясь в их функционирование.

"Когда MEN-частицы подвергаются воздействию низкочастотного магнитного поля, они производят свое собственное локальное электрическое поле, частота которого совпадает с частотой магнитного поля" - рассказывает Сахрат Хизроев (Sakhrat Khizroev), ведущий исследователь, - "Это электрическое поле объединяется с полем нейронной сети, позволяя вмешиваться извне в работу ее "электрической схемы"".

Используя такой подход, исследователи успешно реализовали технологию доставки лекарственных препаратов в строго определенные участки головного мозга. Естественно, использование MEN-частиц не ограничено лишь головным мозгом, они могут использоваться буквально внутри всего тела, эффективно противодействуя распространению рака и других заболеваний. Кроме этого, MEN-частицы могут быть использованы для создания нового типа прямого интерфейса между мозгом и компьютером. Обратная связь в таком случае получается за счет измерений магнитных полей, создаваемых наночастицами в ответ на электрические сигналы, проходящие по нейронным сетям.