Nagyon fontos előrelépést tett az agyi implantátumok fejlesztése területén egy harvardi kutatócsoport: a szakértők egy feltekert, rendkívül vékony, apró elektronikus eszközökkel felszerelt hálót fecskendeztekegy egér agyába, ahol az aztán kibomlott, és elkezdte figyelni, illetve befolyásolni az célba vett terület egyes neuronjainak működését. Az újfajta implantátummal minden eddiginél részletesebben lehet tanulmányozni az emlősök agyát, és ha bebizonyosodik, hogy a lágy háló emberekben is biztonságosan használható, akár terápiás céllal, például a Parkinson-kór gyógyításában is alkalmazható lehet, mondja Charles Lieber, a Harvard vegyésze, a kutatócsoport vezetője.

Az ideggyógyászok a mai napig nem igazán értik, hogy az egyes idegsejtek aktivitásából hogyan jönnek létre az olyan magasabb szintű kognitív funkciók, mint az észlelés vagy az érzelmek. A szakértők ezért évtizedek óta próbálkoznak azzal, hogyan lehetne egyszerre minél nagyobb számú, különálló neuron működését vizsgálni. A jelenleg használatos implantátumok többsége azonban egyszerűen túl nagy és merev ahhoz, hogy erre használható legyen, és egyrészt ezek nagy számban való beültetése is problémás, másrészt a merev elektronika irritálhatja az agyszövetet, amely a légzés és a szívverés ütemére mozog.

A harvardi csapat a problémát egy rendkívül vékony szálakból álló polimer háló révén oldotta meg, amelynek csomópontjaiba nanoméretű elektródákat és tranzisztorokat helyeztek a kutatók. A selyemhez hasonló puhaságú szálak olyan rugalmasak, mint maga az agyszövet. A kutatók 2012-ben igazolták, hogy Petri-csészében tenyésztett sejtek esetében megoldható, hogy ezek a hálót magukba foglalva, annak lyukait benépesítve gyarapodjanak, egyfajta „kiborg” szövetet hozva létre. A következő problémát az jelentette, hogyan juttassák be a rendszert egy élő agyba. Megoldásként azt találták ki, hogy nagyon szorosan felcsavarták a néhány centi széles hálót, majd egy 100 mikrométer átmérőjű tű segítségével befecskendezték a koponyába. Ahogy aztán a háló a célterületen kibomlott, kitöltötte annak piciny üregeit.

A kutatók legutóbbi kísérletük során egy 16 elektródát hordozó hálót juttattak be egy altatásban lévő egér agyába, amelynek révén aztán képesek voltak rögzíteni az egyes idegsejtek működését, illetve azokat külön-külön stimulálni is tudták. A háló minden probléma nélkül feküdt fel az idegsejtekre, és a bejuttatás után öt héttel sem volt észlelhető semmiféle szokatlan immunreakció. A neuronok a jelek szerint ártalmatlan vázként kezelték a hálót, állítják a kutatók.

A következőkben nagyobb hálók hasonló módon való bejuttatásával próbálkoznak majd a szakértők. Ezek több száz elektronikus összetevőt hordoznak majd, és már éber állapotban fogják monitorozni az egerek agyműködését. Hogy a módszer használható legyen, ahhoz valamiféle hatékony vezeték nélküli megoldást is kell dolgozni az adatok továbbítására, mivel az lenne az ideális, ha az állatok a mérések alatt szabadon mozoghatnának. Egy másik kísérletsorozatban újszülött egerek agyába fogják bejuttatni a hálót a kutatók, akik azt remélik, hogy ilyen módon az majd az agy növekedésével együtt, fokozatosan bomlik ki, és még részletesebb mérésekre lehet alkalmas.