Подобные работы в этом направлении проводят другие исследователи (Reid R. еt al., 2007). Результаты своей работы они опубликовали в статье A Low-Power Integrated Circuit for a Wireless 100-Electrode Neural Recording System в журнале Ieee Journal of Solid-state Circuits (Jan. 2007. Vol. 42, №1), в которой они также представили свой микроэлектродный инструментарий и нейральный микрочип для создания нейроинтерфейса (рис. 6).

Другой, не менее интересный ученый, работающий в области нейроинтерфейса в нейроинженерии, – доктор Барклей Моррисон (Dr. Barclay Morrison) (рис. 7) и его команда заслуживают пристального внимания. Они занимаются инновационной разработкой в современной нейробиоинженерии, сущностью которой является создание взаимодействия между мозгом и компьютером путем подключения к мозгу с помощью нанотрубок (medforce.ru›nanotexnologii-v-medicine/…).

Рис. 6. 4,7- и 5,9-миллиметровые интегрированные чипы

нейронного интерфейса (INI2)

Рис. 7. Проф. Колумбийского университета Барклей Моррисон

(Dr. Barclay Morrison), разработчик нейроинтерфейса на нанотрубках

Понимание учеными протоколов работы распределенной нейронной сети было облегчено появлением микроэлектронных матричных записывающих устройств (MЗУ), способных к записи активности множества нейронов одновременно. Эти исследователи убеждены, что одновременная запись с многих локализаций в ткани может открыть код действий высшей мозговой деятельности. Проф. Барклей Моррисон (prof. Barclay Morrison) в 2009 г. сообщил, что они стали использовать новый тип MЗУ с электродами, сделанными не из металла, а из вертикально ориентированных углеродных нанотрубок (VACNF). Они показали, что эти устройства могут выполнять стандартные процедуры электрофизиологического исследования на уровне и выше уже существующих коммерческих MЗУ. Исследователями был показан потенциал электродов, основанных на нанотрубках, для установления интерфейса с легковозбудимыми клетками (Resident Neuroelectrochemical Interfacing Using Carbon Nanofiber Arrays). Углеродные нанотрубки – электрохимически активные структуры, которые могут быть объединены в параллельные матрицы, используя обычные инструменты и подходы микроинженерии. В противовес к стандартным плоским матрицам, нанотрубки обеспечивают новые неплоскостные высокодифференцированные структуры, которые предоставляют уникальные возможности для исследования вне- и внутриклеточных процессов. Ранее было продемонстрировано, что эти структуры могут создавать интерфейс с индивидуальными клетками, но не было известно, возможны ли соединение с интактной тканью и запись потенциалов. Теперь якобы доказательства этому получены, результаты исследования показаны в статье Vertically Aligned Carbon Nanofiber Arrays Record Electrophysiological Signals from Hippocampal Slices. Для своих экспериментов исследователи изготовили устройства, состоящие из 40 VACNF-электродов. Для записи электрической активности была взята ткань области гиппокампа. Производилась запись как обычной деятельности, так и сигналов после раздражения.

Считается, что в области нейроинженерии углеродные электроды имеют несколько потенциальных преимуществ перед другими типами. Наиболее важно, что эти электроды хорошо подходят для электрохимических измерений в нейронном окружении и могут использоваться для мониторинга химических изменений нервной ткани, усиливать способности нейронов к восприятию как электрических сигналов, так и уровня медиаторов и могут привести к разработке и возникновению новых типов нейропротезов.

Результаты исследований, полученные в различных научных лабораториях, показывают, что углеродные нанотрубки (УНТ) могут быть использованы в нейроинженерии и для фундаментальных исследований поведения нервных клеток, и для практического применения – для изучения роста и организации нейронной сети, улучшения эффективности передачи сигналов в нервной системе, создания биосовместимого интерфейса, наноэлектродов.