Новая электронная кожа обеспечивает самопитающуюся стимуляцию нейронов гиппокампа

Китайские учёные разработали гибкую электронную кожу (e-skin), способную к самопитающейся нейростимуляции и вызыванию нейронного ответа. Эта технология будет полезна для характеристики синаптической пластичности.

Исследование провела группа доктора Чжан Яна из Шэньчжэньского института перспективных технологий Китайской академии наук совместно с коллегами из Университета электронных наук и технологий.

Синаптическая пластичность — один из основных нейронных механизмов, лежащих в основе обучения и памяти. Для формирования долговременной памяти требуется изменение силы синаптической связи между нейронами. Традиционные методы электрической стимуляции для характеристики пластичности требовали внешнего источника питания и проводной системы управления.

Чтобы преодолеть эти ограничения, учёные создали новую самопитающуюся e-skin для стимуляции нейронов и характеристики синаптической пластичности in vivo.

Устройство состоит из гибких фоточувствительных трибоэлектрических элементов. Оно может приводиться в действие различными слабыми движениями тела и управляться беспроводным способом с помощью светового излучения. По словам доктора Чжана, освещение влияет на сигналы электрической нейростимуляции от e-skin, что позволяет контролировать процесс стимуляции области мозга мыши с помощью света.

Учёные имплантировали электрод для записи fEPSP (внеклеточного возбуждающего постсинаптического потенциала) в области CA1 гиппокампа мыши и стимулирующий электрод в область CA3. Запись активности мозга подтвердила эффективность нейростимуляции с помощью e-skin.

Эта работа демонстрирует, что самопитающаяся электронная кожа имеет потенциал для применения в количественной оценке изменений нейропластичности. Она также может использоваться в новых многофункциональных, беспроводных системах нейростимуляции без батарей, а также в сенсорном протезировании или интерфейсах «мозг-компьютер».