Ученые Университета Райса и Техасского университета разработали минимально инвазивный нейронный интерфейс для лечения мозговых травм. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Biomedical Engineering.

Новый метод под названием эндоцистернальные интерфейсы (ECI) позволяет осуществлять электрическую регистрацию и стимуляцию структур мозга и спинного мозга через спинномозговую жидкость. В отличие от традиционных методов, требующих трепанации черепа, ECI позволяет получить доступ к различным областям нервной системы через простую люмбальную пункцию.

ECI использует спинномозговую жидкость в качестве пути для доставки необходимых устройств, что делает процедуру минимально инвазивной. Гибкий катетер проводится через небольшую пункцию в нижней части спины, позволяя установить электроды в головной и спинной мозг. Система включает миниатюрные магнитоэлектрические компоненты, которые можно развернуть с помощью простой процедуры.

Исследователи проверили свой метод на моделях крупных животных, в частности, на овцах. Они охарактеризовали эндоцистернальное пространство у пациентов с помощью магнитно-резонансной томографии, чтобы подтвердить осуществимость своего подхода. Эксперименты показали, что электроды можно успешно разместить в нужных областях для проведения электростимуляции и получения нейрофизиологических данных.

В ходе тестов ученые смогли записывать электрофизиологические сигналы, включая активацию мышц и потенциалы спинного мозга. Безопасность устройства была проверена в течение 30-дневного периода хронической имплантации, и было установлено, что ECI не вызывает серьезных повреждений тканей.

Полученные данные свидетельствуют, что ECI может стать перспективной альтернативой эндоваскулярным нейронным интерфейсам, которые требуют применения антитромботических препаратов. Новый метод позволяет избежать этих ограничений, обеспечивая более широкий доступ к различным участкам нервной системы и снижая хирургические риски.