نانوالکترودهایی ساخته شده که می‌تواند با دقت بیشتری نورون‌ها را تحریک کرده و نتایج درمانی بهتری ارائه دهند. این نانوالکترودها کم‌تر تهاجمی بوده و اثرات منفی جانبی در آنها به کمینه مقدار ممکن رسیده است.
تحریک نورون‌های مختلف با نانوالکترود بهتر انجام می‌شود
دستگاه‌های پزشکی قابل کاشت سنتی برای تحریک مغز اغلب بسیار سخت و حجیم هستند، به ویژه که مغز یکی از نرم‌ترین و حساس‌ترین بافت‌های بدن است.
برای حل این مسئله، مهندسان دانشگاه رایس نانوالکترودهای با حداقل میزان تهاجم ساختند که فوق‌العاده انعطاف‌پذیر بوده و می‌توان آنها را در مغز کاشت و از آن برای تحریک طولانی مدت و با وضوح بالا استفاده کرد.
در آزمایش‌های انجام شده روی جوندگان، این دستگاه‌های کوچک قابل کاشت باعث ایجاد رابط‌های پایدار، طولانی مدت و یکپارچه و بدون زخم یا تخریب شده‌اند. این دستگاه‌ها پالس‌های الکتریکی ایجاد کرده‌اند که بسیار شبیه به الگوی سیگنال‌های نرونی مغز بوده و از نظر دامنه نیز نسبت به تحریک الکترود داخل جمجمه استاندارد بهتر عمل کردند.
به دلیل زیست سازگاری عالی این دستگاه‌ها و کنترل محرک فضایی و مکانی خوب، روش‌های درمانی جدید تحریک مغز، مانند پروتزهای عصبی برای بیماران مبتلا به عملکرد حسی یا حرکتی به خطر افتاده، قابل توسعه است.
لن لوان از محققان دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه رایس می‌گوید: «در این مقاله با استفاده از روش‌های تصویربرداری و بافت شناسی نشان دادیم که این الکترودها از اثربخشی بالایی برخوردار هستند. الکترود ما پالس‌های الکتریکی ریز را برای تحریک فعالیت عصبی به روشی بسیار قابل کنترل ارائه می‌دهند.»
این الکترودهای جدید که در دانشگاه رایس توسعه یافته، پیشرفت قابل توجهی نسبت به الکترودهای سنتی قابل کاشت استفاده شده برای درمان بیماری پارکینسون، صرع و اختلال وسواس و اجباری نشان می‌دهد. در حالی که الکترودهای رایج می‌تواند باعث ایجاد پاسخ‌های منفی روی بافت و تغییرات برنامه‌ریزی نشده در فعالیت‌های عصبی شود.
چونگ شی، دانشیار مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه رایس می‌گوید: «الکترودهای معمولی بسیار تهاجمی هستند. آنها هزاران یا حتی میلیون‌ها نورون را به‌طور هم زمان تحت تاثیر قرار می‌کنند. قرار است هر یک از این سلول‌های عصبی عملکرد ویژه‌ای داشته باشند. اما وقتی همه آنها را به طور همزمان تحریک می‌کنید، اساساً عملکرد آنها را مختل می‌کنید.»
لن لوان می‌گوید: «اگر از جریان بزرگتر برای تحریک استفاده کنید، فعال سازی نورون پراکنده‌تر می‌شود. ما توانستیم جریان را کاهش دهیم و نشان دادیم که فعال‌سازی بسیار متمرکز‌تری داریم. این نتیجه می‌تواند به دستگاه‌های تحریک با وضوح بالاتر تبدیل شود.»
