Мозговой имплантат способен автоматически регулировать уровень дофамина

Исследователи из Иллинойского государственного университета создали чип, имплантируемый в мозг, способный автоматически замерять уровень дофамина в организме и давать команду на выработку дополнительной дозы, если уровень находится ниже заданного. Проверенный пока на мышах, имплантат в перспективе может сильно облегчить жизнь людям с заболеваниями, связанными с недостаточной выработкой нейромедиаторов.

Дофамин – это один из нейромедиаторов, веществ, посредством которых осуществляется передача электрического импульса от нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами, а также, например, от нейронов к мышечной ткани. Он является одним из химических факторов внутреннего подкрепления и служит важной частью «системы вознаграждения» мозга, поскольку вызывает чувство удовольствия (или удовлетворения), чем влияет на процессы мотивации и обучения.

Ранее считалось, что дофамин является главным химическим веществом, связанным с удовольствием. Однако недавние эксперименты показали, что он участвует в обучении методом проб и ошибок, вырабатываясь, когда ожидание результата оправдывается его наступлением.

Дофамин играет немаловажную роль в обеспечении когнитивной деятельности. Его недостаточность передачи приводит к повышенной инертности. Подобные нарушения – типичные симптомы, например, болезни Паркинсона.

В отличие от аналогов-имплантатов, которые измеряют прохождение нервных сигналов для оценки количества содержания дофамина в организме, новый чип измеряет непосредственно концентрацию химического вещества. Чип работает по принципу термостата, который меряет температуру, и в случае отклонения включает или выключает отопление.

Сейчас пациентам прописывают лекарства, повышающие уровень нейромедиаторов, однако постоянное отслеживание этого уровня и употребление соответствующей дозы связано с определёнными трудностями. Использование автоматики позволит устранить эти проблемы.

Чип использует электрод из углеродного волокна для измерения pH и уровня дофамина. При понижении его уровня ниже критического он отправляет электрический импульс в нужные клетки, стимулируя выработку. Создатели устройства утверждают, что его можно запрограммировать на работу не только с дофамином, но и с другими нейромедиаторами.

Среди проблем, которые необходимо решать – источник питания для чипа и обход трудностей, связанных с отторжением организмом имплантатов.