一个更好的大脑植入:苗条的电极舒适的单一神经元

(欧宝娱乐地址医学Xpress)——薄,灵活的电极发达密歇根大学的10倍小于最近的竞争,可以使神经活动的长期测量实际。

这种技术可能最终被用来发送信号到假肢,克服更大的电极引起炎症损害大脑和电极。

电极神经元的主要问题在于,它们使可怕的邻居。除了巨大的神经元相比,他们是僵硬和摩擦附近的细胞错误的方式。居民免疫细胞外国人和攻击,加剧大脑组织和阻塞之间的通信电极和细胞。

Daryl Kipke团队开发的新电极,生物医学工程教授Joerg Lahann,化学工程教授Nicholas Kotov,约瑟夫·b和佛罗伦萨诉Cejka工程教授是比较低调的,甚至友好。线程的高导电碳纤维,涂布在塑料屏蔽信号来自其他神经元。导电凝胶垫在舒适柔软的细胞膜,并紧密联系意味着更清晰的信号来自脑细胞。

“这是一个巨大的进步。”Kotov说。“这电极直径约7微米,或0.007毫米,和它最接近的竞争对手是大约25到100微米。”

凝胶细胞甚至说话的语言,他说。电脉冲穿过大脑运动的离子或原子电荷,信号通过凝胶以同样的方式。另一方面,碳纤维离子通过移动电子反应,有效地将大脑的信号转换成电子设备的语言。

演示如何真实神经元的电极听Kipke的团队植入到老鼠的大脑。电极狭窄的概要文件使它只专注于一个神经元,和团队看到这锋利的电信号通过纤维。他们没有得到一个混乱的多个神经元的谈话。除了挑选特定的信号发送到假肢,听单一神经元可以帮助梳理出大脑的许多大谜题。

“神经元是如何相互交流?大脑信息处理的途径是什么?可以回答这些问题在将来这种技术,”Kotov说。

”,因为这些设备是如此之小,我们可以把它们与新兴光学技术来直观地观察细胞在大脑做一边听他们的电子信号,”隆Kozai说,他领导了这一项目作为一个学生在Kipke实验室和已经获得博士学位。“这将开启新的理解大脑是如何工作的细胞和网络水平。”

Kipke强调团队的电极测试不是一个临床trial-ready设备,但它表明,努力减少电极的大小大脑细胞正在奏效。

“结果表明,在这些小维度创造可行的电极阵列是一个可行的路径转发让更持久的设备,”他说。

为了长时间听一个神经元,或帮助人们控制假肢一样自然的肢体,电极需要能够存活多年来在大脑中没有造成重大损害。只有六周的测试,团队无法确定电极将如何从长远来看,但结果是有前途的。

“通常情况下,我们看到一个峰值在两周免疫反应,然后通过三周消退,六个星期它已经稳定,“Kotov说。“稳定是重要的观察。”

老鼠的神经元和免疫系统用于电极,这表明电子入侵者能够保持长期的。

虽然我们不会看到仿生手臂或铁明年市场上西装看起来很棒,Kipke乐观地认为假肢设备可以连接了大脑在一个十年左右的时间。

“周围的工作发展中非常好的机器人控制和临床培训协议的工作正在沿着自己的轨迹,“Kipke说。