Домой ВУЗы Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого Опытный образец комплекса поможет исследовать различные отделы головного мозга грызунов

Опытный образец комплекса поможет исследовать различные отделы головного мозга грызунов

Ученые СПбПУ разработали комплекс, который дает возможность исследовать электрофизиологическую активность различных участков мозга и анализировать влияние лекарственных средств, позволяющих замедлять развитие нейродегенеративных заболеваний у лабораторных мышей в режиме реального времени. Результаты исследования представлены в научной статье.

Мы реализовали программно-аппаратный комплекс для изучения мозга грызунов, который в том числе позволяет проводить стимуляцию мозга с помощью светового воздействия. С его помощью можно анализировать, как препараты для терапии нейродегенеративных заболеваний, в частности болезней Альцгеймера и Хантингтона, влияют на мозг. Одна из главных особенностей системы — беспроводной режим работы. То есть она, в отличие от аналогов, не ограничивает мышь в передвижениях, не мешает ее обычной жизнедеятельности, — отмечает Марина БОЛСУНОВСКАЯ, научный руководитель лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ.

Исследование проведено совместно с сотрудниками Научно-исследовательского комплекса «Цифровые технологии в медико-биологических системах» Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» (в частности, с ведущими научными сотрудниками О.Л. Власовой, И.Б. Безпрозванным и другими сотрудниками Лаборатории молекулярной нейродегенерации СПбПУ).

Ранее изучить воздействие препаратов на мышах можно было только после самой терапии посредством вскрытия головного мозга и анализа срезов — эта операция только постфактум позволяла определить влияние лекарства на мышей. Кроме того, изучение активности головного мозга обычными электродами могло привести к тому, что у подопытных животных возникал некроз нейронной ткани, поэтому информацию можно было собирать за очень короткий промежуток времени — такие эксперименты приводили к быстрой смерти грызунов. Новая система работает с массивом микроэлектродов, которые в значительно меньшей степени повреждают ткани головного мозга, что дает больше времени на исследования.

Созданное в Политехническом университете устройство со встроенной батареей представляет собой небольшой имплант, подключаемый к электродам, которые устанавливаются в мозг грызуна

Созданное в Политехническом университете устройство со встроенной батареей представляет собой небольшой имплант, подключаемый к электродам, которые устанавливаются в мозг грызуна. Данные передаются на компьютер в режиме реального времени. При необходимости модуль извлекается из гнезда на голове грызуна и заряжается. Роль зарядного устройства выполняет базовая станция, которая в рабочем режиме, когда модуль установлен на грызуне, принимает данные и передает их компьютеру. Во-первых, маленькие электроды снижают риск некроза, он не будет немедленно летальным для подопытного. Во-вторых, их очень много, так что образуется «гребенка» из электродов — это позволяет передавать одновременно большое количество данных с различных участков мозга. Таким образом, мы можем получать более точные и полные данные об испытаниях препаратов в режиме реального времени, и в принципе расширить поле для исследований препаратов, — поясняет Марина Болсуновская.

Разработка системы выполнена в рамках деятельности Научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Передовые цифровые технологии», который был создан по нацпроекту «Наука и университеты» в 2020 году. НЦМУ создаются на базе научных организаций, вузов или их объединений в форме консорциума для выполнения научных исследований и разработок по приоритетным направлениям научно-технологического развития России.

Подписаться
Уведомить о
guest
0 Комментарий
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии