Исследовательскую группу координировали исследователи ИИТ из Лечче (Италия) Ферруччо Пизанелло и Массимо де Витторио, а также Бернардо Сабатини из Гарвардской медицинской школы (HMS) в Бостоне. Ферруччо Пизанелло отвечает за лабораторию многофункциональных нейронных интерфейсов в IIT в Лечче и финансируется Европейским исследовательским советом (ERC); Массимо Де Витторио является координатором Центра IIT в Лечче и вместе с Бернардо Сабатини участвует в проекте, финансируемом Национальным институтом здравоохранения США (NIH).Технология разработана для полного использования оптогенетики, комбинации оптики и генетики для активации или подавления активности нейронов с помощью световых лучей. Одно из основных ограничений оптогенетики заключается в сложности контролируемого распределения света в головном мозге, поскольку непрозрачность ткани не позволяет свету распространяться.
Итальянские ученые хотели преодолеть этот предел. Микрозонд, созданный в IIT и прошедший валидацию в HMS, состоит из оптического волокна конической формы, кончик которого составляет около 500 нанометров, что в 20 раз меньше, чем у нейрональной клетки, и его конструкция предназначена для адаптации светового луча к церебральным клеткам. интересующей области, не перемещая устройство. Большая универсальность устройства позволяет облучать участки мозга регулируемой интенсивностью света, цветом, положением, направлением и частотой.Микрозонд позволил получить доступ к подкорковым областям с помощью минимально инвазивного устройства, высветив связь между электрохимической активностью пространственно разделенных групп нейронов и соответствующими эффектами на управление движением в моделях на животных.
Зонд действительно позволяет активировать или подавлять одну или несколько нейронных микросхем одновременно, что представляет собой новую парадигму оптической стимуляции глубоких слоев мозга.Результаты являются частью проекта MODEM, который координируется Ферруччо Пизанелло и финансируется Европейским исследовательским советом (ERC) с помощью стартового гранта с 2016 года. Конечная цель его исследовательского проекта — разработать очень малоинвазивное устройство, позволяющее напрямую вмешательство в мозг для отслеживания его активности и восстановления его нормальной работы.
В будущем микрозонд может стать основой нового поколения терапевтических и протезных устройств для контроля неврологических расстройств и нейродегенеративных заболеваний.