बहुत छोटा प्रत्यारोपण मस्तिष्क के संकेतों को पढ़ और प्रसारित कर सकता है

नमक के एक दाने से भी छोटा मस्तिष्क प्रत्यारोपण एक वर्ष से अधिक समय तक वायरलेस तरीके से तंत्रिका गतिविधि को रिकॉर्ड और संचारित कर सकता है, जो दीर्घकालिक मस्तिष्क निगरानी अनुसंधान में एक प्रमुख विकास है।कॉर्नेल विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित इस उपकरण को माइक्रोस्केल ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक टेदरलेस इलेक्ट्रोड या एमओटीई कहा जाता है।यह तारों या भारी उपकरणों के बिना मस्तिष्क संकेतों की निरंतर ट्रैकिंग को सक्षम बनाता है।

यह हानिरहित इन्फ्रारेड लेजर बीम का उपयोग करके संचालित होता है जो सर्किट को बिजली देने के लिए मस्तिष्क के ऊतकों से होकर गुजरता है।उसी प्रकाश ऊर्जा का उपयोग इन्फ्रारेड प्रकाश के छोटे पल्स के माध्यम से डेटा को वापस भेजने के लिए भी किया जाता है जो न्यूरॉन्स से विद्युत संकेतों को एन्कोड करता है।यह डिज़ाइन डिवाइस को बैटरी या केबल के बिना मस्तिष्क के अंदर काम करने की अनुमति देता है, जिससे ऊतक के साथ हस्तक्षेप कम हो जाता है।

एल्युमीनियम गैलियम आर्सेनाइड से निर्मित, इम्प्लांट का सेमीकंडक्टर डायोड शक्ति के लिए प्रकाश ग्रहण करता है और इसे संचार के लिए उत्सर्जित करता है।इसमें मानक माइक्रोचिप तकनीक पर आधारित कम शोर वाला एम्पलीफायर और ऑप्टिकल एनकोडर भी शामिल है, जो न्यूनतम ऊर्जा उपयोग के साथ सटीक सिग्नल रिकॉर्डिंग को सक्षम बनाता है।

डिवाइस का परीक्षण पहले सेल कल्चर में किया जाता है और बाद में चूहों में प्रत्यारोपित किया जाता है, जो मूंछों से संवेदी इनपुट को संसाधित करने के लिए जिम्मेदार मस्तिष्क क्षेत्र को लक्षित करता है।एक वर्ष से अधिक, यह लगातार न्यूरॉन स्पाइक्स और व्यापक सिनैप्टिक सिग्नल दोनों को रिकॉर्ड करता है, जबकि जानवर स्वस्थ रहते हैं।छोटे आकार और वायरलेस ऑपरेशन का उद्देश्य बड़े इलेक्ट्रोड या ऑप्टिकल फाइबर के कारण होने वाली जलन से बचना है, जो मस्तिष्क के ऊतकों में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकता है।

MOTE का डिज़ाइन एमआरआई स्कैन के दौरान डेटा संग्रह का भी समर्थन कर सकता है, जो पारंपरिक प्रत्यारोपण के साथ संभव नहीं है।शोधकर्ताओं ने कृत्रिम खोपड़ी प्लेटों का उपयोग करके रीढ़ की हड्डी के अध्ययन और निरंतर तंत्रिका निगरानी के लिए प्रणाली को अनुकूलित करने की योजना बनाई है।पूरा अध्ययन नेचर इलेक्ट्रॉनिक्स में दिखाई देता है, जो दीर्घकालिक, न्यूनतम आक्रामक मस्तिष्क-मशीन इंटरफेस की दिशा में प्रगति पर प्रकाश डालता है।