NeuroWorm: китайский мозговой имплант тоньше волоса научился «ползать» внутри мозга с помощью магнита

Китайские исследователи создали NeuroWorm — гибкий имплантируемый электрод для мозга, который мягче мозговой ткани и тоньше волоса. Это первый в мире «динамический» электрод для интерфейса мозг-компьютер, способный магнитно перемещаться после имплантации. В опытах на животных он показал рекордную долговечность — 18 месяцев без потери качества сигнала .

Чем NeuroWorm отличается от других имплантов?

Традиционные мозговые импланты — жёсткие, фиксированные конструкции, которые часто вызывают хроническое воспаление и ухудшение сигнала из-за трения жёстких электродов о мягкую мозговую ткань. NeuroWorm полностью меняет эту парадигму.

Устройство представляет собой мягкое, растяжимое микроволокно диаметром около 196 микрон (тоньше человеческого волоса), которое вмещает до 60 независимых электродных каналов по своей длине . На одном конце волокна встроен крошечный магнитный наконечник, позволяющий с помощью внешних магнитных полей управлять электродом внутри мозга — это первый в истории «динамический электрод», ломающий традиционную модель фиксированных имплантов .

Вдохновлённое гибким движением и сегментированным телом дождевого червя, волокно может продвигаться, поворачивать и менять цели мониторинга уже после имплантации — способность, которой не было ни у одного предыдущего мозгового импланта .

Ключевые результаты опытов на животных

В опытах на животных NeuroWorm регистрировал высококачественную нейронную активность с беспрецедентной долгосрочной чёткостью и оставался безопасно функциональным в течение 18 месяцев без какого-либо снижения производительности . Это значительно дольше, чем у большинства существующих имплантов, которые обычно деградируют за несколько месяцев из-за воспаления тканей или отказа материала.

Было продемонстрировано, что NeuroWorm может «перемещаться» внутри черепа кролика, активно меняя цели мониторинга по мере необходимости, и обеспечивал стабильную регистрацию биоэлектрических сигналов как от мозга, так и от мышечной ткани . В мышечной ткани он обеспечивал стабильный мониторинг у крыс более 43 недель, а даже после 54 недель имплантации фибробластная инкапсуляция вокруг волокна оставалась незначительной .

Технология прорыва

Электрод изготавливается путём сворачивания двумерного биоэлектронного устройства в одномерное микроволокно, создавая самоизолированную структуру с открытыми контактами электродов в местах соприкосновения с тканью . Процесс позволяет интегрировать до 60 отдельных каналов, а мягкость волокна (используется подложка толщиной 400 нм из стирол-этилен-бутилен-стирола с узорчатой золотой проводкой) обеспечивает соответствие механическим свойствам мозговой ткани, устраняя причину хронического воспаления .

Магнитное управление

Ключевое новшество, обеспечивающее подвижность, — крошечный магнитный наконечник на конце электрода. Внешние магнитные поля позволяют управлять волокном через ткань мозга, давая исследователям возможность нацеливаться на разные популяции нейронов без дополнительной операции . Эта динамическая способность может открыть путь к долгосрочным исследованиям того, как нейронная активность меняется со временем в разных областях мозга.

Публикация и состав исследователей

Исследование было опубликовано в журнале Nature 17 сентября 2025 года учёными из Шэньчжэньского института передовых технологий (SIAT) Китайской академии наук, Шэньчжэньского университета передовых технологий и Дунхуаского университета . Руководители группы — профессор Лю Чжиюань, профессор Сюй Тяньтянь, доцент Хань Фэй и профессор Янь Вэй .

Почему это важно для интерфейсов мозг-компьютер

NeuroWorm решает две самые большие проблемы, сдерживающие развитие интерфейсов мозг-компьютер: короткий срок жизни имплантированных электродов и невозможность регистрировать сигналы от нескольких целей в мозге без установки множества жёстких зондов . Благодаря возможности динамически перемещаться и работать более года, это открывает новые возможности для изучения долгосрочной нейронной динамики и будущих применений BCI для лечения неврологических заболеваний.