Зонди Neuropixels почали застосовувати для запису активності нейронів у людей

У Національній лікарні неврології та нейрохірургії в Лондоні дослідники спільно з нейрохірургами почали використовувати зонди Neuropixels для запису електричної активності сотень нейронів у мозку людей під час операцій. Як повідомляє Nature, команда працює з пацієнтами, яким проводять планові нейрохірургічні втручання та які погодилися долучитися до дослідження.

Один із таких експериментів провели під час встановлення шунта пацієнтці з нормальнотензивною гідроцефалією — станом, за якого в черепі накопичується надлишок спинномозкової рідини. Дослідники на короткий час ввели в мозок сантиметровий зонд, тонший за людську волосину, та відстежували його сигнали в реальному часі. Під час процедури учасниці відтворювали послідовності слів, щоб вивчити, як мозок реагує на переходи між знайомими й частими стимулами.

Від тварин до досліджень людей

Технологію Neuropixels представили у 2017 році для електрофізіологічних досліджень на тваринах. Зонд першої версії має 960 точок запису вздовж кремнієвого стрижня, а 384 канали можуть працювати паралельно. Це дало змогу одночасно реєструвати активність сотень, а в окремих дослідах — десятків тисяч нейронів.

Раніше в дослідженнях людського мозку здебільшого застосовували пристрої, що розміщують на його поверхні та вимірюють сумарну активність популяцій клітин. Масив Utah, який також здатен реєструвати сигнали окремих клітин, має 96 каналів і проникає приблизно на міліметр у тканини мозку. За словами нейрохірурга П'єра Бурдійона, Neuropixels наближає дослідження людей до можливості записувати сигнали від окремих нейронів, а не лише загальну активність великої кількості клітин.

Нові можливості для нейронауки

У дослідах на мишах Neuropixels уже використовують для тривалого запису активності десятків тисяч нейронів у кількох ділянках мозку. Версія Neuropixels 2.0 має чотири стрижні та 5 120 точок запису, з яких одночасно можна зчитувати дані з 1 536. Пристрої також адаптували для нелюдських приматів: модифікація з чотирисантиметровим стрижнем дозволяє реєструвати сигнали з глибших структур мозку.

У 2025 році міжнародна група лабораторій зібрала записи більш як від 620 тисяч нейронів у 279 ділянках мозку 139 мишей. Науковці використали ці дані для створення карти мозкової активності, пов'язаної із зором, рухом та ухваленням рішень.