Sondowanie aktywności głębokich regionów mózgu
Dzięki finansowanemu ze środków UE projektowi "Elastyczna sonda 3D do głębokiej stymulacji mózgu i rejestrowania danych" (BRAIN TOUCH) opracowano nową generację elastycznych sond do głębokiej stymulacji mózgu i rejestrowania danych (DBSR). Za pomocą wcześniej opracowanych neurosond możliwa była jedynie stymulacja i rejestrowanie danych z regionów kory mózgowej, rdzenia kręgowego i nerwów obwodowych. Aby umożliwić penetrację głębszych obszarów mózgu, do opracowania i wytworzenia sondy wykorzystano multidyscyplinarne podejście łączące najnowsze osiągnięcia w zakresie mikroelektroniki, tworzyw polimerowych, neurobiologii, neurofizjologii oraz neurochirurgii. Naukowcy pracujący w ramach projektu BRAIN TOUCH zastosowali model myszy w celu pomiaru właściwych reakcji behawioralnych i psychologicznych. Wyzwania, w obliczu których stanął zespół, uwzględniały opracowanie sondy oraz 10-krotne pomniejszenie jej dla modelu gryzonia. Podczas wyboru polimerów wzięto pod uwagę fakt, że materiał będzie owinięty wokół stałego, sztywnego krzemowego rdzenia wewnętrznego. Wybrany polimer spełniał wymagania w zakresie niskich naprężeń własnych i absorpcji wody. Opracowano nowy proces suchego frontowego wytrawiania krzemu w celu utworzenia dwupoziomowej struktury fazowej wewnątrz całego wafla krzemowego. W celu wszczepienia sondy naukowcy opracowali nowy czujnik pomiaru siły, który został dodany do zestawu chirurgicznych narzędzi stereotaktycznych w celu spełnienia wymogów procedury wszczepiania. Czujnik przekazuje kluczowe informacje na temat przewidywanej siły penetracji oraz wartości wykonywanych wgłębień w tkance w oparciu o parametry projektowe, takie jak kąt wierzchołka, wymiary oraz prędkość wszczepiania. W ramach projektu BRAIN TOUCH pomyślnie wyprodukowano zarówno sztywne, jaki i elastyczne implanty nerwowe. Jest to ważny krok na drodze do uzyskania dokładności implantacji przy znacznie obniżonych kosztach. Wśród zastosowań można wyróżnić badanie procesów fizjologicznych oraz ułatwienie przywrócenia funkcjonowania lub wsparcie układu nerwowo-mięśniowego i nerwowo-czuciowego w protezach nerwowych. Złagodzenie symptomów za pomocą neurosondy można również zastosować u pacjentów cierpiących na takie schorzenia, jak choroba Parkinsona, u osób po udarze mózgu czy z mózgowym porażeniem dziecięcym.
