Ученые разработали робота, для фиксации в мозгу человека

Робот, введенный через крошечное отверстие в черепе, может развернуть на поверхности мозга шесть щупалец, заполненных датчиками. Первая версия этого робота была успешно протестирована на свинье, в скором времени планируются испытания на людях.

Концепция предлагает менее инвазивный подход к размещению электродов на поверхности мозга по сравнению с традиционным методом, при котором хирурги вырезают в черепе отверстие размером с полностью развернутое устройство. Если он окажется безопасным и эффективным, то это существенная помощь в контроле и лечении пациентов, страдающих эпилептическими припадками или другими неврологическими расстройствами.

«Робот может охватить большую площадь поверхности и для этого не потребуется обширная трепанация черепа», — говорит один из авторов изобретения Стефани Лакур из Федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии.

Робот имеет мягкую поверхность, он длиной всего 2 сантиметра, а его ноги в основном сделаны из гибкого силиконового полимера. Ноги напоминают изогнутые лепестки цветка, спиралевидно обвивающие центральное тело, и в полностью вытянутом состоянии имеют диаметр 4 сантиметра. Каждая нога содержит электроды для мониторинга мозговой активности.

Ноги могут быть удлинены до 8 или 10 сантиметров в будущих прототипах без необходимости увеличивать размер отверстия, прорезанного в черепе, говорит другой автор изобретения Сухо Сонг из Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологии.

Чтобы развернуться, ноги наполняются жидкостью, которая выталкивает их наружу.

Робот был протестирован на гидрогелевой модели мозга и, недавно, на мозге геттингенской мини-свиньи. Во время демонстрации внутри живого животного электроды робота регистрировали активность мозга, когда исследователи электрически стимулировали морду мини-свиньи.

Размещение мягкого робота на поверхности мозга является сложной задачей, поскольку между человеческим мозгом и черепом практически нет промежутка — в среднем это пространство составляет всего 1 миллиметр, говорит Лакур. Исследователи спроектировали ноги робота так, чтобы они плавно расширялись и не оказывали давления на мозг.

Датчики деформации, встроенные в каждую ногу, передают информацию о том, когда ноги робота полностью развернуты без необходимости использования дополнительных камер или внешних датчиков. Инновационное использование датчиков деформации может снизить потребность в послеоперационной визуализации и сократить время, проводимое в операционной.