ניורו-וורם: האלקטרודה הסינית הדקה משערה שמשוטטת במוח בעזרת מגנט

צוות חוקרים בהובלת סין פיתח מערך אלקטרודות שתל מוחי גמיש בשם NeuroWorm, הרך כמו רקמת מוח ודק משערת אדם. זוהי אלקטרודת הממשק מוח-מחשב ה'דינמית' הראשונה בעולם – היא מסוגלת להיות מוכוונת מגנטית גם לאחר ההשתלה, והוכיחה אורך חיים שובר שיאים בניסויים בבעלי חיים.

מה מייחד את NeuroWorm?

שתלי מוח מסורתיים הם קשיחים וקבועים במקומם. חיכוך של אלקטרודות קשות מול רקמת מוח רכה גורם לדלקת כרונית ולהידרדרות באותות. NeuroWorm משנה את התמונה לחלוטין.

המכשיר הוא מיקרופייבר רך וניתן למתיחה בקוטר של כ-196 מיקרון – דק משערת אדם – ומכיל לאורכו עד 60 ערוצי אלקטרודה עצמאיים . בקצהו האחד משולב ראש מגנטי זעיר, המאפשר שליטה בשדה מגנטי חיצוני שמכוון את האלקטרודה בתוך המוח במצב 'שיטוט' . זוהי פרדיגמה ראשונה מסוגה של 'אלקטרודה דינמית', ששוברת את מודל האלקטרודות הקבועות .

בהשראת תנועתו הגמישה וגופו המפולח של תולעת האדמה, האלקטרודה יכולה להתקדם, לשנות כיוון ולהחליף את יעדי הניטור שלה בתוך המוח לאחר ההשתלה – יכולת שאף שתל מוחי קודם לא הוכיח .

תוצאות מרכזיות בניסויים בבעלי חיים

בניסויים בבעלי חיים, NeuroWorm תיעדה פעילות עצבית באיכות גבוהה עם בהירות חסרת תקדים לטווח ארוך, ונשארה פעילה ובטוחה במשך 18 חודשים ללא כל ירידה בביצועים . זהו זמן פעולה ארוך משמעותית מרוב שתלי המוח הקיימים, שמתדרדרים תוך חודשים ספורים בשל דלקת רקמות או כשל חומרי.

האלקטרודה הודגמה 'משוטטת' בתוך גולגולות ארנבות, תוך שינוי יעדי ניטור לפי הצורך, וסיפקה תיעוד ביואלקטרי יציב מרקמת מוח ומרקמת שריר גם יחד . ברקמת שריר היא סיפקה ניטור יציב בחולדות במשך יותר מ-43 שבועות; גם לאחר 54 שבועות של השתלה, הצטברות תאים סיביים סביב הסיב הייתה זניחה .

הטכנולוגיה שמאחורי הפריצה

האלקטרודה מיוצרת על ידי גלגול התקן ביו-אלקטרוני דו-ממדי (2D) לכדי מיקרופייבר תלת-ממדי (1D), שיוצר מבנה אטום-עצמי עם אתרי אלקטרודה חשופים המשמשים כממשק לרקמה . התהליך מאפשר שילוב של עד 60 ערוצים נפרדים, והרכות של הסיב (באמצעות מצע פולימרי דק במיוחד בעובי 400 ננומטר עם חוטי זהב מודפסים) מותאמת בדיוק לתכונות המכניות של רקמת המוח – ובכך מסירה את מקור הדלקת הכרונית .

כיצד היא מנווטת: הנחיה מגנטית

החידוש המרכזי המאפשר תנועה הוא שילוב ראש מגנטי זעיר בקצה האלקטרודה. שדה מגנטי חיצוני יכול לכוון את הסיב בתוך רקמת המוח, כך שחוקרים יכולים למקד אוכלוסיות עצביות שונות מבלי לבצע ניתוח נוסף . יכולת דינמית זו עשויה לאפשר מחקרים ארוכי טווח על האופן שבו פעילות עצבית משתנה לאורך זמן באזורים שונים של המוח.

פרסום וצוות המחקר

המחקר פורסם בכתב העת Nature ב-17 בספטמבר 2025, על ידי חוקרים ממכון שנג'ן לטכנולוגיות מתקדמות (SIAT) של האקדמיה הסינית למדעים, אוניברסיטת שנג'ן לטכנולוגיות מתקדמות ואוניברסיטת דונגחווה . החוקרים המובילים הם פרופ' ליו ג'י-יואן, פרופ' שו טיאן-טיאן, פרופ' חבר חאן פיי ופרופ' יאן ווי .

למה זה חשוב לממשקי מוח-מחשב

NeuroWorm פותר שניים מהאתגרים הגדולים ביותר שמעכבים את פיתוח ממשקי המוח-מחשב: תוחלת החיים הקצרה של אלקטרודות מושתלות והחוסר ביכולת לתעד ממספר מטרות מוחיות מבלי להחדיר בדיקות קשיחות מרובות . על ידי יצירת שתל בודד שיכול לנוע בצורה דינמית ולתעד במשך למעלה משנה, הוא פותח אפשרויות חדשות לחקר דינמיקה עצבית ארוכת טווח וליישומים עתידיים של BCI בטיפול במצבים נוירולוגיים.