Một con chip thần kinh mới do các nhà khoa học từ Đại học California, San Diego tạo ra, có khả năng đọc tín hiệu từ các phần sâu của não, nằm trên bề mặt của nó. Kết quả thử nghiệm sơ bộ của thiết bị cấy ghép, có thể được sử dụng để tạo ra giao diện não-máy tính không xâm lấn, được phát hành trên tạp chí Công nghệ nano tự nhiên.
Con chip này được làm từ một loại polymer mỏng, trong suốt và linh hoạt chứa đầy một mạng lưới vi điện cực graphene dày đặc có đường kính khoảng 20 micromet. Khi được đặt lên bề mặt não, thiết bị cấy ghép ghi lại các tín hiệu điện từ các tế bào thần kinh nằm ở các lớp bên ngoài. Kết hợp với kính hiển vi laser hai photon, con chip còn có thể hình dung được hoạt động của các kênh canxi trong tế bào thần kinh nằm ở độ sâu 250 micromet.
Trong các thí nghiệm với chuột biến đổi gen, các nhà khoa học đã tìm thấy mối tương quan giữa tín hiệu điện ở bề mặt và tín hiệu qua trung gian canxi ở các lớp sâu của não. Mối quan hệ này cho phép sử dụng dữ liệu về điện thế hoạt động bề mặt để huấn luyện mạng lưới thần kinh để chúng có thể dự đoán hoạt động của canxi cho cả quần thể tế bào thần kinh lớn và từng tế bào riêng lẻ.
Công nghệ mới khắc phục những thiếu sót của các phương pháp ghi lại hoạt động canxi hiện có, đòi hỏi đầu của đối tượng phải cố định và chỉ có thể thực hiện trong một hoặc hai giờ mỗi lần. Vì việc ghi lại hoạt động điện không có những hạn chế này nên thiết bị cấy ghép cho phép thực hiện các thí nghiệm dài hơn trong đó đối tượng có thể di chuyển tự do và thực hiện các nhiệm vụ hành vi phức tạp.
Cấy ghép truyền thống sử dụng vật liệu kim loại mờ đục làm điện cực và dây dẫn, gây cản trở việc hình dung các tế bào thần kinh nằm dưới điện cực. Ngược lại, một con chip được chế tạo bằng graphene thì trong suốt, mang lại trường nhìn tốt cho kính hiển vi. Trong tương lai, các nhà khoa học có kế hoạch thử nghiệm bộ phận cấy ghép trên nhiều mô hình động vật khác nhau trước khi chuyển sang thí nghiệm trên người.
