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它使我们能够更好地剖析神经回路的行为基础
急速飞驰 2019-08-07

  韩国和美国的科学家团队发明了一种设备,可以通过智能手机控制微小脑植入物来控制神经回路。研究人员称该设备可以加快发现帕金森氏症、阿尔茨海默氏症、成瘾、抑郁症和疼痛等脑部疾病。该装置使用类似乐高式的可替换药物盒和功能强大的蓝牙药盒,可以长时间使用药物和光线来瞄准感兴趣的特定神经元。

  卡齐说,这项技术与神经科学家使用的传统方法相比有很大不同,神经科学家通常使用刚性金属管和光纤来输送药物和光。除了设备笨重外,它们相对刚性的结构会随着时间的推移导致软脑组织的损伤,因此它们不适合长期植入。虽然已经做出一些努力,通过加入软探针和无线平台部分减轻不良组织反应,但是先前的解决方案由于无法长期提供药物及庞大而复杂的控制装置而受到限制。

  为了实现慢性无线药物输送,科学家必须解决药物耗尽和蒸发的关键挑战。澳门永利娱乐来自韩国高等科学技术研究所和西雅图华盛顿大学的研究人员合作发明了一种带有可替换药物盒的神经装置,这可以让神经科学家在几个月内研究相同的大脑回路,而不必担心药物会耗尽。

  这些“即插即用”药物盒被组装成一种用于小鼠的脑植入物,该探针由微流体通道和微小发光二极管组成,具有柔软和超薄的探针(人类头发的厚度),用于不受限制的药物剂量和光传输。

  通过智能手机上优雅而简单的用户界面进行控制,神经科学家可以轻松触发任何特定组合或精准的光和药物,而无需在实验室内进行实际操作。使用这些无线神经设备,研究人员还可以轻松设置全自动化动物研究,其中一只动物的行为可通过有条件地触发光或药物传递而对其他动物的行为产生正面或负面影响。

  研究人员表示,这种革命性的设备是先进电子设计和强大的微纳米工程结晶,我们有兴趣进一步开发这项技术,以制造用于临床应用的脑部植入物。它使我们能够更好地剖析神经回路的行为基础,以及大脑中特定的神经调节剂如何调节各种行为方式,我们也渴望将该设备用于复杂的药理学研究,可以帮助我们开发治疗疼痛、成瘾和情绪障碍的新疗法。

  研究人员开发了可穿戴和可植入设备的软电子设备,华盛顿大学实验室的神经科学家研究控制压力、抑郁、成瘾、疼痛和其他神经精神疾病的脑电路。工程师和神经科学家连续三年数十次设计迭代中进行的全球协作努力使得这种强大的大脑植入物在老鼠身上得到了成功验证,研究人员相信,这种植入可以真正加快对大脑及其他疾病的发现。

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