Очередной шаг к созданию искусственной нервной клетки

Как известно, современные методы воздействия на нервную систему основываются на электрической стимуляции. Основной недостаток этой технологии заключается в том, что при ее использовании активируются сравнительно большие участки мозга, а в некоторых случаях требуется стимулировать строго ограниченные группы клеток.

Авторы рассматриваемой работы создали новую модель электрода, выполненную на базе органического проводящего полимера PEDOT:PSS. При подаче напряжения на устройство происходит электрохимическая реакция, в ходе которой из предварительно подготовленного раствора выделяются молекулы нейромедиатора. Они воздействуют только на те из расположенных поблизости клеток, которые обладают соответствующими рецепторами; устройство, таким образом, может служить моделью синапса. Эффективность разработанной системы была доказана на примере трех различных нейромедиаторов: гамма-аминомасляной, глутаминовой и аспарагиновой кислот. В отдельном эксперименте ученые, воздействуя на нейроны с помощью глутаминовой кислоты, продемонстрировали возможность влиять на слуховую способность морских свинок.

Авторы планируют продолжать разработку в надежде создать имплантируемый вариант устройства, который можно будет настроить на регулярное высвобождение определенных объемов нейромедиатора. «Доставка строго определенных доз нейромедиаторов позволит устранять дефекты сигнальных систем, появление которых отмечается при развитии различных неврологических нарушений», — отмечает Агнета Рихтер-Дальфорс (Agneta Richter-Dahlfors), возглавившая исследование. В настоящий момент ученые продумывают методики борьбы с нарушениями слуха, эпилепсией, болезнью Паркинсона.