У нейробиологов давно серьёзные проблемы с крысами. Грызуны всегда знают, когда люди в комнате. Многое из того, что потом измеряется, — это реакция на людей, а не на вещество или какие-то условия эксперимента. Запах экспериментатора, свет, движение, даже прикосновение перед введением дозы — всё меняет и нейронную активность, и поведение. Так что грызунов давно пытаются перехитрить. В этот раз наблюдателя спрятали аж на другом континенте.
Для этого собрали беспроводной имплант, который одновременно умеет вводить препарат в конкретную точку мозга и светить туда синим светом (стандарт в оптогенетике). Управляется он либо со смартфона по блютус, либо через интернет откуда угодно.
Можно подумать, что тут ученые переизобрели интернет вещей. Но тут важно другое. Дело в том, что для удаленных поведенческих экспериментов на крысах критически важно, чтобы задержка связи была небольшая. И управлять нужно не одной крысой. И не в одном эксперименте. По сути речь о том, чтобы исследователи из разных стран могли подключаться к лабе-ферме, и ставить опыты онлайн
Вот этого и добились в новой работе. Между лабами в американском Чикаго и корейском Тэджоне — 10 596 км минимальная задержка 109 мс, а если Если команду поставить в расписание заранее, задержка падает до ~56 мс, потому что исполняет её локальный компьютер рядом с клеткой. То есть эксперимент может идти вообще без людей в помещении, свободно от эффекта наблюдателя.
Учитывая ставку на промышленные масштабы, тут оказалось самым важной даже не связь. А насос. Имплант должен работать надежно на сотнях крыс и выдерживать множество циклов использования.
Так вот добились, что механики там нет, а нет ее, значит, почти нечему ломаться. На электродах разлагается вода, пузырьки водорода и кислорода давят на гофрированную мембрану из парилена, та выдавливает лекарство в мозг.
Снимаешь напряжение — газы рекомбинируют обратно в воду, мембрана складывается, всё готово к следующему разу. Расход энергии примерно в сто раз меньше, чем у тепловых насосов. Дозы микроскопические и управляемые: минимальная порция — четверть микролитра, это в двести раз меньше обычной капли. Резервуар при этом съёмный: дозаправить шприцем или заменить картридж с другим препаратом дело 3–5 секунд, без повторной операции на мозге грызуна.
Пока испытания длились 226 циклов, и это много, в течение 4 недель. Без деградации тканей и самого устройства. Вдобавок оказалось, что вокруг зонда меньше воспаления, чем вокруг обычной стальной вставки того же диаметра.
В общем, нейробиологи, фармацевты, микробиологи и другие специалисты теперь могут получить свою "облачную" лабу с крысами для опытов. Если будет несколько таких в разных местах, то эксперименты можно будет проводить параллельно, и получать независимые результаты с контрольными, что должно сильно ускорить для многих работу над новыми лекарствами, исследованиями болезней мозга и по другим направлениям.
*иллюстрация — авторов исследования, перевод надписей на ней Sol 5.6, редактура — SciOne
36
14
12
1
1September 2, 2026 1.8K 6 23
