A puha, hajlékony elektródahálók segítségével a kutatók képesek voltak megfigyelni az agyi fejlődés közbeni változásokat béka-, axolotl- és egérembriók esetében. 

Tudósok olyan kiborgembriókat (azaz olyan lényeket, amelyekben elektronika is van) hoztak létre, amelyeknek az agyába elektródahálókat ültettek. A kísérletek béka- és egérembriókkal, valamint szalamandrafajokkal, például axolotlokkal zajlottak. Bár az emberi embriókba való beültetést a kutatók etikai okokból kizárják, a technológiájuk a jövőben segíthet a gyermekkori neurofejlődési rendellenességek vizsgálatában és kezelésében. Az elektródahálók rugalmas anyaga ugyanis lehetővé teszi, hogy a berendezés alkalmazkodjon a növekvő agy szerkezetéhez. 

Jia Liu, a Harvard Egyetem biomérnöki tanszékének adjunktusa szerint az ilyen fejlesztések segíthetnek megérteni, miként alakul át az agy egyszerű szövetdarabból komplex „számítógéppé”. Rámutatott: ez a technológia ezért is érdekes, mivel a legtöbb neurális technológiát felnőtt agyakra fejlesztették, holott a fejlődő agy működésével kapcsolatban még sok a megválaszolatlan kérdés. 

Agytevékenységet más technológiák is képesek mérni, de azok korlátozott idő- és térbeli felbontással dolgoznak, mint például az fMRI. A korábbi, elektródaalapú vizsgálatok pedig bár magasabb felbontásúak voltak, nem tudták követni a fejlődő agy gyors változásait. 

Liu csapata 2015-ben már kidolgozott hajlékony, minimálinvazív agyimplantátumokat. Ezek inspirálták arra, hogy megnézzék, vajon a hajlékony elektronika képes-e alkalmazkodni az embriók dinamikusan fejlődő agyához. A beültetés azonban komoly kihívást jelent, mivel egy apró rossz mozdulat is mechanikai károsodást okozhat. 

A kutatók ezt a problémát úgy hidalták át, hogy akkor ültették be az elektródahálót, amikor az agy még egy kétdimenziós sejtréteg volt. Ahogy ezek a sejtlapok fejlődtek és 3D-s szerkezetekké alakultak, az elektródák is velük együtt hajlottak, beágyazódva az agy különböző részeibe. Ezt nevezték el kiborgembriónak. A vizsgálatról szóló tanulmányt nemrégiben publikálták a Nature online felületén. 

A kísérletek nem voltak zökkenőmentesek, ugyanis az első teszteknél még túl merev elektródákat alkalmaztak, amelyek elvágták az embriós szöveteket. Az új, hajlékonyabb eszközök vastagsága azonban kevesebb mint egy mikrométer. 

A béka- és szalamandraembriókban az új elektródák stabilan és folyamatosan mérték az agy elektromos aktivitását, milliszekundumos felbontással. A szövetek vizsgálata és a stresszhez köthető gének aktivitása szerint ezek az eszközök nem befolyásolták negatívan az agyfejlődést, ahogy a viselkedési tesztek sem mutattak eltérést: a békák ugyanúgy elkerülték a tárgyakat, mint a kontrollcsoport tagjai. Az emlősökön végzett előzetes kísérletek is ígéretesek voltak: egérembriók és újszülött patkányok esetén sikeresen mérték az idegi aktivitást. 

A békák vizsgálata feltárta, hogyan változik az idegi aktivitás az agyfejlődés során. Kezdetben a lassú, egységesen szinkronizált aktivitás dominált, majd az egyes agyrégiók gyorsabb és elkülönültebb dinamikát mutattak, végül pedig a sejtspecifikus viselkedés is kialakult. Liu szerint  

ezek az eredmények hozzájárulhatnak a hatékonyabb mesterségesintelligencia-algoritmusok fejlesztéséhez. 

Az axolotlokat a regenerációs képességük miatt vonták be a kísérletbe. Amikor ugyanis a kutatók levágták a farokrészüket, megfigyelték, hogy a regeneráció alatt az agyban mért idegi aktivitás ugrásszerűen megnövekedett, és hasonló mintázatot mutatott, mint a fejlődés korai szakaszában. Ez arra utal, hogy  

az agyi aktivitásnak szerepe lehet a regenerációs folyamatokban.  

A kutató szerint érdekes lenne megvizsgálni, hogy a központi idegrendszer módosításával fokozható-e a szövetgyógyulás vagy a sérülések utáni regeneráció.