映射大脑:探针与微型led阐明神经通路
发光二极管的帮助下小神经元,密歇根大学的研究人员揭开大脑神经通路的秘密。
研究人员已经建成并测试了老鼠神经探针持有什么被认为是最小的可植入的led。新的探测器可以控制和记录许多个人的活动神经元,测量单个神经元的活性的变化如何影响其邻国。
研究团队预测,实验使用探测器基于他们的设计可能会导致突破理解和治疗神经系统疾病,如阿尔茨海默氏症。
”这是一个很大的进步,”说Kensall明智,威廉·古尔德陶氏杰出大学名誉教授,曾参与这项研究。“事实上,你可以生成这些光信号探测器,在生活大脑,打开了新的大门。”
1000亿个神经元组成的一个网络权力人类的大脑,以及它们如何一起工作是一个巨大的和重要的任务,研究人员说。
“成千上万的人遭受神经系统疾病,但目前的治疗方法和药物非常有限,因为缺乏科学认识大脑,”吴粉丝说博士后研究员电气工程和计算机科学和co-first作者发现发表在一篇新论文神经元。“我们已经开发出一种工具,需要更好地了解大脑如何工作和为什么它不工作——尝试解决这些问题。”
在转基因老鼠,神经元可以开启和关闭。通常情况下,神经科学家使用这个上发光的光遗传学技术植入大脑的一个区域通过光纤和记录与第二设备的响应。这有助于揭示大脑的哪个区域负责的行为。但它不能揭示神经元相互沟通的方式。
新的探测器。每个探针阵列包含12个发光二极管和32电极。微led作为神经元的胞体小,所以他们可以打开和关闭单一神经元。与此同时,单一神经元的微电极测量活动水平,报告一个神经元的行为的改变如何影响周围的网络。
“现在我们可以知道一群细胞,相邻和更远,对单个细胞的激活,”吴说。“这将有助于我们更好地了解这些细胞相互沟通。”
当探测器在密歇根大学,实验证明他们发生在纽约大学的实验室Gyorgy Buzsaki实验神经生物学的一个领导者。伊兰鲜明,世卫组织目前正在助理特拉维夫大学的神经科学教授,用于测量信号通过老鼠的大脑。他专注于大脑的区域负责短期和长期记忆。
“使用micro-LED探测器,我们可以分辨出里面的信号传播神经回路,这样我们可以理解记忆是如何形成的,检索和更换,“Euisik Yoon表示一个密歇根大学电子工程与计算机科学教授和项目负责人。
概念验证实验发现浅和深海马神经元刺激时产生不同的脑电波。未来实验将探索这些波是如何与记忆有关。
进一步探索
