科学家现在可以操纵大脑细胞使用智能手机

在韩国的一组科学家和美国发明了一种装置,可以控制使用一个小的大脑植入神经回路控制的智能手机。

研究人员发表在自然生物医学工程认为,该设备可以加快努力揭开脑部疾病如帕金森病、阿尔茨海默氏症,上瘾,抑郁,和痛苦。

设备,使用像更换药物墨盒和强大的蓝牙低能,感兴趣的可以针对特定的神经元对长时间使用药物和光线。

“无线神经装置使慢性化学和光学神经调节,从来没有实现过,”主要作者·拉扎·卡齐说,韩国先进的研究所研究员科技(韩科院)和科罗拉多大学博尔德。

卡齐说这种技术大大盖过神经科学家使用的传统方法,通常包括刚性金属管和光纤提供药物和光线。除了限制主体的运动由于笨重设备的物理连接,软的相对刚性结构造成损伤大脑因此组织随着时间的推移,使它们不适合长期植入。尽管一些努力已经把部分减轻不良组织反应将软探针和无线平台上,前面的解决方案无法限制药物长时间以及他们的庞大和复杂的控制设置。

达到慢性无线药物输送,科学家必须解决的关键挑战疲惫和蒸发的药物。韩国先进科学与技术研究所的研究人员和西雅图华盛顿大学的合作发明的神经装置更换药品盒,也可以让神经科学家研究大脑回路几个月不用担心的药物。

这些“或者”药物墨盒组装到一个大脑植入老鼠用软和超薄探针(人类头发的厚度),由微流体通道和小led(小于一粒盐),无限的药物剂量和光交付。

控制一个优雅和简单的用户界面在智能手机上,神经科学家很容易触发任何特定的组合或精确测序的光和药物交付任何植入目标动物不需要身体内部的实验室。使用这些无线神经装置,研究人员也可以轻松设置完全自动化的动物研究,一种动物的行为可以积极的还是消极的影响在其他动物的行为和/或条件触发的光线药物交付。

“这革命性的设备是先进的电子产品设计的成果和强大的微观和纳米工程、“Jae-Woong桢说,韩科院电气工程教授。“我们有兴趣进一步发展这一技术使大脑植入临床应用。”

教授Michael Bruchas麻醉学和疼痛医学和药理学华盛顿大学医学院说这项技术将帮助研究人员在许多方面。

“它让我们更好地分析行为的神经回路的基础上,以及如何在大脑中特定的神经调质调整行为以不同的方式,”他说。“我们也渴望用设备复杂的药理研究,这可能帮助我们开发新的治疗疼痛,上瘾,和情感上的障碍。”

韩科院宋研究小组为便携式植入式设备,开发软电子和神经科学家Bruchas华盛顿大学的实验室研究大脑回路,控制压力,抑郁,上瘾,疼痛和其他神经精神障碍。这个全球工程师和神经科学家之间的合作在一段连续三年,数以千万计的设计迭代成功验证了这种强大的大脑植入自由移动的老鼠,研究人员认为可以真正加速大脑及其疾病的发现。

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