Нижегородские ученые создали элемент нейропротеза для борьбы с эпилепсией

Исследователи Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского создали искусственный синапс на базе мемристора, который смог обработать сигналы клеток гиппокампа. Этот элемент продемонстрировал синаптическую пластичность, реагируя на электрическую активность живых нейронов, сообщили в пресс-службе ННГУ.

"В лабораторных экспериментах мы доказали, что мемристор способен работать как часть живой нейросистемы. Испытания на клетках мозга показали, что устройство умеет распознавать эпилептические сигналы и потенциально может их блокировать. Мы можем плавно регулировать его проводимость, чтобы передавать нормальные нейросигналы и подавлять вспышки эпилепсии", – рассказала автор исследования, научный сотрудник лаборатории стохастических мультистабильных систем ННГУ Мария Коряжкина.  

Разработка базируется на новых физических принципах, что открывает перспективы для создания продвинутых нейропротезов и нейромодулирующих устройств.

"В нашем проекте мы продемонстрировали новый подход к моделированию эпилептической активности и заложили основы для использования мемристивных нейропротезов на клеточно-сетевом уровне", – отметила соавтор исследования, старший научный сотрудник НИИ нейронаук ННГУ Альбина Лебедева.  

Главное преимущество мемристоров – их способность выполнять функции как нейронов, так и синапсов, обрабатывать и хранить информацию. Благодаря этим свойствам нейропротезы станут быстрее, энергоэффективнее и доступнее, а также значительно уменьшатся в размерах, что особенно важно для медицинских применений.  

"Нейроны передают аналоговые сигналы, которые в традиционной микроэлектронике моделируются транзисторами и усилителями. Такие системы громоздки, потребляют много энергии и работают медленно. Мемристоры же позволяют сделать нейропротезы компактнее, производительнее и точнее", – пояснила Мария Коряжкина.  

В исследовании использовались мемристоры на основе стабилизированного диоксида циркония, разработанные в лаборатории мемристорной наноэлектроники ННГУ.  

Проект реализован учёными Научно-образовательного центра "Физика твердотельных наноструктур" и НИИ нейронаук ННГУ при поддержке Российского научного фонда.

Ранее сообщалось, что ученые ННГУ приблизились к созданию лекарства от рака.

А до этого появилась информация о том, что нижегородские ученые создали нейросеть для определения региона по иммунитету.