Нейроинженерия и нанотехнологии

Нейроинженерия является междисциплинарной наукой, которая использует для своих исследований методику и разработки, созданные в клинической и экспериментальной неврологии. Кроме того, она включает элементы кибернетики, компьютерной инженерии, а также материаловедения и нанотехнологий, и использует лабораторные приборы, применяемые в этих областях.
Нейроинженерия – это новая дисциплина, в которой технические методы и лабораторное оборудование используются для исследования центральной и периферической нервной системы, их функций и управления их реакциями.
Чтобы понять суть нервного процесса и научиться восстанавливать утраченную функцию, наука должна научиться фиксировать деятельность нервной системы и стимулировать ее. Современная комплектация лабораторий делает это вполне возможным. Так, микроэлектронные матричные записывающие устройства (MEA) способны одновременно
зафиксировать активность множества нейронов, а это дает ученым возможность понять протоколы работы распределенной нейронной сети.
Перед нейроинженерией стоит задача – понять фундаментальные механизмы и тонкости клеточной сигнализации и синаптической передачи, что позволит разработать технологии, которые копируют эти механизмы с помощью искусственных устройств и соединяют их с нервной системой на клеточном уровне. Новейшее оборудование для лабораторий позволяет приступить к созданию точных, информативных и биосовместимых нейральных интерфейсов.
В последнее время оснащение лабораторий пополнилось электродами, которые сделаны не из металла, а из углеродных нанотрубок, ориентированных вертикально (VACNF).
Углеродные нанотрубки представляют собой электрохимически активные структуры, которые можно объединить в параллельные матрицы с помощью обычных инструментов, основываясь на методах микроинженерии. В отличие от стандартных плоских матриц, нанотрубки способны обеспечивать новые, не плоскостные и высоко дифференцированные структуры, дающие уникальные возможности исследования процессов как вне, так и внутри клетки.