Пролить свет на работу мозга

By Зоя Маркевич No comments

Пролить свет на внутреннюю работу мозга
                Запись активности отдельных нейронов стала возможной благодаря этому крошечному беспроводному устройству без батареи. Предоставлено: Университет Аризоны Gutruf Lab.

Мозг млекопитающего — это самый сложный орган в теле, способный обрабатывать тысячи стимулов одновременно, чтобы анализировать закономерности, предсказывать изменения и генерировать высоко измеренные действия. Как мозг все это делает — за доли секунды — до сих пор в значительной степени неизвестно.
                                                                                       

Имплантаты, которые могут исследовать мозг на уровне отдельных нейронов, не являются широко доступными для исследователей. Изучение активности нейронов в то время, когда тело находится в движении в повседневной обстановке, еще сложнее, потому что устройства мониторинга обычно включают провода, соединяющие участника исследования со станцией управления.

Исследователи из Университета Аризоны, Университета Джорджа Вашингтона и Северо-Западного университета создали ультрамалое беспроводное устройство без батареи, которое использует свет для записи отдельных нейронов, чтобы нейробиологи могли видеть, как работает мозг. Технология подробно описана в исследовании в Известиях Национальной академии наук.

«Как биомедицинские инженеры, мы работаем с сотрудниками в области нейробиологии, чтобы улучшить инструменты для лучшего понимания мозга, в частности, как эти отдельные нейроны — строительные блоки мозга — взаимодействуют друг с другом, пока мы движемся по миру вокруг нас, «сказал ведущий автор исследования Алекс Бертон, аспирант биомедицинской инженерии Университета Аризоны и сотрудник лаборатории Gutruf.

            Пролить свет на внутреннюю работу мозга
                Запись активности отдельных нейронов стала возможной благодаря этому крошечному беспроводному устройству без батареи. Предоставлено: Университет Аризоны Gutruf Lab.

Процесс сначала включает в себя тонирование отдельных нейронов красителем, яркость которого меняется в зависимости от активности. Затем устройство освещает краситель, делая биохимические процессы нейронов видимыми. Устройство фиксирует изменения, используя зонд, только немного шире человеческого волоса, затем обрабатывает прямое считывание активности нейрона и передает информацию по беспроводной сети исследователям.

«Устройство меньше одного M & M и весит всего одну двадцатую», — сказал Бертон.

Устройство может быть крошечным и даже гибким, как лист бумаги, потому что ему не требуется батарея. Он собирает энергию от внешних колебательных магнитных полей, собранных миниатюрной антенной на устройстве. Это позволяет исследователям изучать деятельность мозга без использования ограничительного оборудования и дает нейробиологам платформу для понимания основополагающих механизмов мозга.

Добавить комментарий