Создано устройство, которое позволяет следить за активностью поверхности коры мозга

Исследователи из Университета Миннесоты разработали уникальный имплантат, который, заменяя часть черепа мыши, впервые позволяет наблюдать за активностью всей поверхности коры мозга в режиме реального времени. Работа опубликована в журнале Nature Communications. Авторы назвали свое устройство See-Shell. Один из них — Сухаса Кодандарамайя (Suhasa Kodandaramaiah) — рассказал, о каких перспективах думали исследователи, работая над технологией:

"Мы пытались посмотреть, сможем ли мы визуализировать большую часть поверхности мозга мыши, называемую корой, в течение длительного периода времени. Это бы дало нам новые данные о том, как работает мозг, в том числе человеческий. Теперь мы можем наблюдать большую часть коры в действии с беспрецедентной точностью и при этом стимулировать определенные части мозга".

По словам ученых, они стремились к осуществлению этой цели, чтобы расширить границы исследований. Обычные методы диагностики позволяют отслеживать отдельные области мозга, но авторы предполагают, что если какие-то изменения происходят в одной части мозга, то они вызывают изменения и в другой. В частности, это позволит по-новому взглянуть на модели таких заболеваний, как болезни Альцгеймера и Паркинсона.

Для создания See-Shell ученым пришлось сначала отсканировать и оцифровать поверхность черепа мыши. Эту виртуальную модель они использовали для печати прозрачной части черепа, которая в будущем заменила натуральную. К ней же прикреплялось устройство слежения, которое позволяет выполнять мезоскопическую и двухфотонную визуализацию.

Сейчас авторы сосредоточены на изучении старения мозга. Организм мышей не отвергает имплантат, а это значит, что ученые могут наблюдать за активностью мозга в течение нескольких месяцев. Мыши — удобный объект для изучения, так как подобное исследование на человеке заняло бы несколько десятилетий. Ранее эффективность обучения связали с синхронизацией потенциалов в синапсе. Ученые из Национального университета Сингапура определили, что, когда всплеск активности в синапсе с обоих концов происходит одновременно, связь усиливается на период до четырех часов.