Создан базовый элемент нейропротеза для больных эпилепсией
Ученые нижегородского университета Лобачевского (ННГУ) впервые с помощью искусственного синапса на основе мемристора смогли обработать сигнал клеток гиппокампа, что в дальнейшем может позволить предотвращать приступы эпилепсии и заменять поврежденные участки мозга, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу вуза.
«В экспериментах in vitro мы показали, что мемристор отвечает на нейросигналы как часть живой системы. Испытания на клетках здорового и эпилептического мозга доказали, что устройство может распознавать эпилептические сигналы и в перспективе блокировать их. Мы можем плавно регулировать проводимость мемристора для передачи нормального нейросигнала и подавления вспышек эпилепсии», — рассказала автор исследования, научный сотрудник лаборатории стохастических мультистабильных систем ННГУ им. Н. И. Лобачевского Мария Коряжкина.
Разработка электронной компонентной базы на новых физических принципах способствует развитию нового поколения нейропротезивных и нейромодулирующих устройств. «В этом проекте мы продемонстрировали новый подход к моделированию эпилептической активности в экспериментах in vitro и показали базовые принципы работы мемристивных нейропротезов на клеточно-сетевом уровне», — добавила соавтор исследования, старший научный сотрудник НИИ нейронаук университета Лобачевского Альбина Лебедева.
Мемристоры способны выполнять функции и нейронов, и синапсов: генерировать, обрабатывать и хранить информацию. Новые микроэлектронные элементы позволят усовершенствовать известные нейропротезы, сделать их более дешевыми, быстрыми и энергоэффективными. Нейропротезы на мемристорах также будут миниатюрными, что важно для применения в медицинской практике.
«Нейроны обмениваются аналоговыми сигналами. В традиционной микроэлектронике их можно смоделировать с помощью транзисторов, усилителей и других стандартных компонентов. Получатся объемные системы с высоким энергопотреблением и низкой скоростью работы. Мемристоры за счет своей универсальности сделают схемы нейропротезов значительно производительнее, точнее и проще», — отметила Коряжкина.
