"Как отмечают исследователи из университета Калифорнии в Беркли, мягкие роботы в форме цветов могут использоваться для проведения мониторинга мозга.

Новый тип датчика мозга состоит из гибких "лепестков" (на фото), которые перед введением через небольшое отверстие в черепе перевернуты в центральный узел, а затем "распускаются" наружу, чтобы лечь плашмя на поверхность мозга.

"Как отмечают исследователи из университета Калифорнии в Беркли, мягкие роботы в форме цветов могут использоваться для проведения мониторинга мозга с минимальной инвазивностью" (источник: https://www.nature.com/articles/d41586-019-03606-1).

АЛЕН ГЕРЦОГ/ФЕДЕРАЛЬНАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ ШКОЛА В ЛОЗАННЕ

Боб Хиршон

Крошечный гибкий аппарат может однажды помочь неврологам подслушивать электрическую активность в мозге, что позволит им точно определять и потенциально лечить припадки.

Вставленное в череп через отверстие шириной всего 1-2 сантиметра, устройство в форме цветка разворачивает гибкий массив датчиков, которые соприкасаются с поверхностью мозга, позволяя отслеживать электрическую активность, сообщают исследователи 10 мая в журнале Science Robotics. Успешная демонстрация на минипиге позволяет предположить, что устройство может стать менее инвазивным способом размещения датчиков непосредственно на мозге, что в настоящее время может потребовать удаления большого участка черепа.

Устройство известно как мягкий робот: мягкий, потому что в отличие от традиционных механических устройств он сделан из гибких материалов, и робот, потому что его сенсорный аппарат движется, раскрываясь, как цветок после имплантации (SN: 3/3/21).

"Из всех мягких роботов, которые я видел, это один из тех, о которых вы говорите: "Вау, это действительно изменит, потенциально, то, как мы делаем вещи в нейрохирургии", - говорит Джозеф Мэдсен, нейрохирург из Гарвардской медицинской школы, который не участвовал в исследовании. "Идея робота, который как бы разворачивается изнутри и проходит через мозг, очень элегантна".

Роботизированное устройство состоит из центрального узла, окруженного шестью плоскими, лепесткообразными датчиками из мягкого, гибкого материала. Сначала лепестки перевернуты в центре. "Это немного похоже на перчатку, когда... вы переворачиваете ее снаружи внутрь", - говорит Стефани Лакур, биоинженер из Федеральной политехнической школы Лозанны в Женеве.

Попадая внутрь черепа, поток физиологического раствора через концентратор мягко заставляет лепестки раскрыться, после чего они прилегают к поверхности коры головного мозга. Датчики в каждом лепестке сигнализируют о том, что они на месте, а затем начинают следить за состоянием мозга, передавая информацию на монитор по электрическим проводам.

Лакур и его коллеги протестировали прототип на мозге минипига, успешно разместив массив датчиков размером с маргаритку внутри черепа и регистрируя электрическую активность. По словам Лакура, технология может быть увеличена, чтобы покрыть большую площадь для использования человеком. Будущие версии могут быть двунаправленными, говорит она, не только определяя активность мозга, но и стимулируя ее. Это может позволить устройству останавливать судороги до их начала, стимулировать участки мозга, поврежденные в результате инсульта, или действовать как интерфейс мозг-машина, позволяющий людям управлять устройствами (SN: 2/11/21).

Исследователи создали компанию для дальнейшего развития технологии и проведения дополнительных испытаний, которые потребуются для получения разрешения на использование на пациентах.

Вопросы или комментарии к этой статье? Пишите нам по адресу feedback@sciencenews.org | Reprints FAQ