微型无线设备照明大脑中的神经元活动
一切发生在大脑的神经元在复杂网络中发送和接收信号不完全被科学家所理解。这些网络是让我们拿起一杯咖啡,嘲笑一个笑话或者从椅子上站起来。当一些神经元不正常发送和接收和信号,它会导致问题,如癫痫、抑郁、成瘾,慢性疼痛。
亚利桑那大学工程研究人员领导的生物医学工程教授和克雷格·m·贝教授菲利普·Gutruf,创建新工具一个名为光遗传学的方法,时机光在特定的大脑神经元激活或抑制活动。光遗传学实验旨在增加的理解大脑是如何工作的,允许科学家开发和测试潜在的治疗疾病如神经退行性疾病。
在最新发表的一篇论文PNAS,UArizona人员与西北大学的研究人员合作来演示一个无线光交付工具使无缝光遗传学在大脑中。
“这意味着我们可以使用光遗传学技术无需穿透颅骨和脑组织,使它更少的入侵,“Jokubas例如Ausra说Gutruf实验室生物医学工程博士生,这篇论文的第一作者。
小设备,大的结果
目前光遗传学实验,在动物模型中,包括引入光敏蛋白质,附加到特定神经元在大脑中。
科学家然后用一个小装置发送的光脉冲,只有这些神经元和调节他们的行为。工具是多么强大的基本概念很简单:就像使用一个微小的,高科技的手电筒。
在新的纸,Gutruf第一无线和他的团队报告经颅optogenetic模拟装置,可以通过头骨而不是发送光身体穿透血脑屏障。经颅技术使用的无线和battery-free设备和一张纸一样薄一半硬币的直径,植入皮肤下。
“这是很重要的,因为当光遗传学成为可供人类,我们有技术,可以实现无缝光交付神经元在脑部或脊柱Gutruf说,他也是一个大学BIO5研究所的成员。“这意味着我们有一个先驱技术,总有一天可以帮助管理条件像癫痫或慢性疼痛没有侵入性手术和长期使用的药物。”
加快未来发展
还有很长的路要走技术用于人类。尤其是,必须取得进展的方法引入光敏蛋白质成人类的大脑和外围。
与此同时,一个更强大的光交付方法的突破提高科学家的能力更自然条件下研究对象。因为它不需要入侵探测器,这也使得光遗传学研究更容易。现在,即使是实验室没有一系列复杂的外科手术设备可以帮助推进。
”这个工具允许科学家们做各种实验,以前不可能的,”Gutruf说。“这些可能性让科学界取得更快的进步发现的工作原理大脑和准确的环境中开发和测试的治疗方法。这是很重要的,许多领域的例子,使无毒疼痛治疗阿片样物质危机。”
