Eine neue Methode, um genau aufzeichnen der Aktivität des Gehirns an der Skala wurde entwickelt von Forschern an der Crick, der Stanford University und an der UCL. Die Technik könnte neue medizinische Geräte zu helfen, amputierte, Menschen mit Lähmungen oder Menschen mit neurologischen Erkrankungen wie motor neurone disease.
Die Forschung in Mäusen, veröffentlicht in der Wissenschaft Fortschritte, entwickelt eine präzise und skalierbare Methode zur Aufzeichnung der Aktivität des Gehirns über weite Bereiche, auch auf der Oberfläche und in tieferen Regionen gleichzeitig.
Mit der neuesten in der Elektronik-und engineering-Techniken, das neue Gerät kombiniert die Silizium-chip-Technologie, mit super-slim-mikrodrähten, bis zu 15-mal dünner als ein menschliches Haar. Die Drähte sind so Dünn, dass Sie platziert werden können, die tief in das Gehirn, ohne dass erhebliche Schäden an. Neben seiner Fähigkeit, genau zu überwachen der Aktivität des Gehirns, das Gerät könnte auch verwendet werden, um zu injizieren, elektrische Signale in bestimmten Bereichen des Gehirns.
„Diese Technologie bietet die Grundlage für viele spannende zukünftige Entwicklungen jenseits der neurowissenschaftlichen Forschung. Es könnte dazu führen, tech, die passieren können, ein signal aus dem Gehirn einer Maschine, zum Beispiel der Hilfe für Menschen mit Amputationen zur Steuerung einer prothetischen Gliedmaßen zu schütteln, eine hand oder aufstehen. Es könnte auch verwendet werden, um elektrische Signale im Gehirn wenn Nervenzellen beschädigt sind und nicht brennen, die sich, wie in motor neurone disease“, sagt Andreas Schäfer, Gruppenleiter in der Abteilung Neurophysiologie des Verhaltens Labor an der Crick und professor der Neurologie am UCL.
Wenn das Gerät angeschlossen ist, an ein Gehirn, die elektrischen Signale von aktiven Neuronen, Reisen Sie auf der nahe gelegenen mikrodrähten auf einem Silizium-chip, wo die Daten verarbeitet und analysiert, die zeigen, welche Bereiche des Gehirns aktiv sind.
Die Forscher dafür gesorgt, das design des Gerätes lässt es sich leicht skalieren, abhängig von der Größe des Tieres, mit ein paar hundert Drähte für eine Maus für über 100.000 für größere Säugetiere. Dies ist eine der wichtigsten Funktionen des Geräts, wie es heißt, es steckt ein Potenzial, in der Zukunft skaliert werden, für die Verwendung mit dem Menschen.
Mihaly Kollo, co-lead-Autor, postdoc am Crick Neurophysiologie des Verhaltens im Labor und senior research associate an der UCL, sagte: „Eine der großen Herausforderungen in der Aufzeichnung der Aktivität des Gehirns, besonders in den tieferen Regionen, ist, wie man die Drähte, genannt Elektroden, in position, ohne dass eine Menge von Gewebeschäden oder Blutungen. Unsere Methode löst das Problem mit Hilfe von Elektroden, die sind Dünn genug.
„Eine weitere Herausforderung ist die Aufzeichnung der Aktivität vieler Neuronen, die verteilt sind in Schichten mit komplexen Formen in den drei-dimensionalen Raum. Wieder, unsere Methode bietet eine Lösung, wie die Drähte können leicht arrangiert in jede 3-D-Form.“