Інженери розробили високоточний оптичний зонд для вивчення людського мозку
Джерело:
PhotonicsДослідники з Массачусетського університету в Амхерсті представили революційну розробку в галузі оптогенетики – високоточний оптичний зонд, призначений для контролю активності мозку. Цей новий клас зондів використовує крихітні світлодіоди (LED) на своєму наконечнику для модуляції активності нейронів шляхом пригнічення або збудження сигналів у нервових тканинах мозку.
Оптогенетика, наукова дисципліна, якій майже два десятиліття, спирається на модифікацію генів нейронів для створення оптичного каналу для збудження та гальмування. Використовуючи світло певної довжини хвилі, вчені можуть маніпулювати активністю нейронів.
А тим часом Науковці розробили синаптичний транзистор для імітації роботи людського мозку
Синаптичний канал, що відповідає за нормальну передачу мозкової активності, залишається незачепленим, створюючи контрольоване середовище для регулювання нервових реакцій.
Як працює зонд
На відміну від більшості існуючих зондів в оптогенетиці, які випромінюють світло одного кольору, щоб пригнічувати або збуджувати активність нейронів, команда Массачусетського університету в Амхерсті розробила надзвичайно маленький двоколірний зонд розміром 0,2 мм завширшки і 0,05 мм завтовшки.
Кінчик оптогенетичного зонда має ширину близько 0,2 міліметра і товщину 0,05 міліметра / Фото photonics
Завдяки червоному мікросвітлодіоду та синьому мікросвітлодіоду на кінчику, зонд може як пригнічувати, так і збуджувати нейрони, що знаходяться під його впливом, надаючи дослідникам інструмент для швидкого визначення функцій певних груп нейронів.
Як це допоможе на практиці
Застосування цієї нової технології поширюється на медичну сферу, зокрема, на вивчення і лікування таких розладів, як епілепсія. Інгібування нейронів, функція, яку забезпечує зонд, зазвичай використовується для придушення епілептичних нападів. Зосередженість команди на мишах, для яких розроблені зонди, обіцяє поглибити наше розуміння неврологічних механізмів та сприяти покращенню методів лікування різних розладів.
Дивіться також Вчені виростили тканину людського мозку і поєднали її з електронікою: ось, що з цього вийшло
Очікується, що розробка все більш точних зондів з розширеною функціональністю поглибить наше розуміння структури мозку і складної роботи його різних відділів. У сфері, де зберігається невизначеність, ця інноваційна технологія може прокласти шлях до розгадки таємниць мозку, що можна порівняти з картографуванням недосліджених територій на нашій планеті.