Система RAPIDO дала возможность ученым из США управлять нейроимплантатом в мозге крысы, находящейся в Южной Корее, на расстоянии более 10 600 километров — сигнал через интернет достигал за 109 миллисекунд.
Исследователи KAIST и Университета Йонсей опубликовали в журнале Science Advances результаты необычного эксперимента: нейроимплантат в мозге лабораторной крысы в южнокорейском Дэджоне был удаленно активирован из Чикаго. Расстояние между исследователем и устройством составило более 10 600 километров.
Система, получившая название RAPIDO, осуществляла передачу сигнала из Чикаго через интернет на сервер в корейской лаборатории, который затем беспроводным образом передавал команду непосредственно имплантату. Среднее время реакции составило 109 миллисекунд — это быстрее, чем реакция человека на неожиданный звук. Руководил разработкой инженер Чже-Ун Чон из KAIST.
RAPIDO объединяет в одном устройстве две функции. Первая — точечное введение веществ: через встроенный микроканал с многоразовым картриджем имплантат доставляет препарат именно в нужную область мозга. Вторая — оптогенетика: встроенный светодиод освещает нейроны и контролирует их активность. Метод оптогенетики подразумевает, что клетки мозга, подвергшиеся генной инженерии, становятся светочувствительными, и затем на них воздействуют световыми импульсами.
В процессе экспериментов над крысами система доставила кокаин в прилежащее ядро — область мозга, отвечающую за ощущение вознаграждения, — что привело к характерным изменениям в поведении. В другом случае световые импульсы активировали RhoA-сигнальный путь, который отвечает за форму клеток и их подвижность. Оба задания выполнялись без физического присутствия исследователя рядом с животными.
Авторы отмечают, что само присутствие экспериментатора может влиять на поведение животных и искажать результаты — это особенно заметно в длительных экспериментах. Дистанционное управление исключает этот фактор и позволяет проводить несколько экспериментальных серий одновременно, не требуя присутствия специалистов в каждой лаборатории. В будущем разработчики планируют адаптировать RAPIDO для исследования расстройств мозга и создания терапевтических устройств, которые можно будет настраивать удаленно.
Фото: hi-tech.mail.ru