Люди будущего - с пластиковыми нервами

Учёные из Университета Линчёпинга, Каролинского института и Центра органической электроники пытались создать материал, который бы передавал сигнал клеткам мозга не при помощи электрического импульса, а так, как это делают другие нервные клетки, – выделяя химические вещества.

Принципиальное отличие заключается в следующем: если электрический ток действует на все клетки, то нейромедиатор (специфическое для нейронов вещество) раздражает только клетки с особыми рецепторами.

Мозг использует множество разных нейромедиаторов, и это обеспечивает точность передачи сигнала: его принимают только те клетки, для которых он предназначен. При вживлении искусственных органов чувств медики должны позаботиться в том числе и об избирательности поступления соответствующих сигналов, пишет издание "Gzt.ru".

Существует также опасность, что баланс нейромедиаторов нарушится, и тогда какие-то сигналы будут передаваться лучше, а некоторые – хуже.

К примеру, если у пациента начинают гибнуть клетки, производящие нейромедиатор дофамин, то страдают нейронные сети, обеспечивающие в том числе и координацию движений.

Конечности начинают мелко дрожать, а выполнение элементарных движений затрудняется, развивается болезнь Паркинсона.

А если дофамина вдруг вырабатывается и накапливается в организме слишком много, то симптомы отчасти напоминают шизофрению.

Чтобы создать пластиковые нейроны-электроды, дающие такой же сигнал, как и настоящие нервные клетки, ученым пришлось решить несколько проблем. Во-первых, сам пластик должен быть совместимым с тканями организма, не вызывать отторжения и не обладать токсичными свойствами.

Во-вторых, он должен выделять нейромедиатор при подаче электрического напряжения, но без стимуляции соседних клеток. В-третьих, необходимо иметь возможность в достаточной степени контролировать сам процесс выделения.

Решив все эти проблемы, ученые вживили новые электроды в мозг подопытных морских свинок, что привело к успешному изменению их слухового порога. Если общий размер установки удастся уменьшить, то можно будет говорить и о возможности вживления "пластиковых нервов" в область внутреннего уха у глухих людей.

К сожалению, в настоящее время развитию вживляемых устройств мешает низкая избирательность при передаче сигнала: электрический импульс раздражает не только целевые нервные клетки, но и соседние. Но в будущем эта технология наверняка позволит создать электроды, которые подобны настоящим нейронам и обеспечивают сопоставимую точность передачи сигнала.