Нейроинтерфейсы занимают один из важнейших отраслей нейронаук, поэтому над их разработкой и исследованием работает ряд научно-исследовательских институтов и лабораторий.

Недавно с помощью нанотрубок и нейронов была сформирована живая нейросеть, с помощью которой можно было устанавливать связь между нейронами и электронными устройствами.

Теперь же учеными из Гарвардского Университета был создан нейроинтерфейс, позволяющий получать информацию о сигналах, передающихся вдоль аксонов и дендритов отдельных нейронов млекопитающих.

В основе нейроинтерфейса лежат кремниевые нанопроводники, соединенные с нанотранзистором, который позволяет передавать сигналы от нейрона к компьютеру.

«Можно сказать, что нами создан первый искусственный синапс, так как наше устройство может не только передавать сигналы, но и стимулировать их распространение. Кроме этого, искусственные синапсы могут подавлять распространение сигналов вдоль аксона», – говорит один из создателей нейроинтерфейса, профессор химии Марк Химэн из Гарвардского Университета.

Измерение нейросигналов и слежение за их распространением вдоль аксона – одна из главных задач электрофизиологии. Однако современные методы исследования электрической активности нервных клеток достаточно грубые: для измерений потенциалов используются матрицы электродов и микропипетки, проникающие в культуру клеток. Таким образом ученые получали информацию об активности ряда клеток, а о взаимодействии с отдельными аксонами или дендритами до сегодняшнего дня не было и речи.

Наноструны-электроды диаметром около десяти нанометров, а также транзисторы на их основе, как говорит Либер, в тысячу раз меньше современных микроэлектродов, поэтому они обеспечивают «нежное» прикосновение к отдельным аксонам и дендритам. Кроме этого, наноструны могут определять электрический сигнал в 50 точках на протяжении одного аксона, что до сих пор было невозможно.

Сейчас Либер и его команда работают над исследованием нейротрансмиттеров – химических веществ, передающих информацию между нейронами. Для этого они смогли подключить искусственные синапсы к сети, состоящей из нескольких живых нейронов.

Как говорит Либер, дальнейшие работы в области искусственных нейросетей и нейроинтерфейсов позволят конструировать совершенные биомеханические протезы конечностей, а также помогут в разработке устройств, соединяющих мозг с компьютерными системами обработки информации.