KONTROLA MÓZGU SMARTFONEM

Dzięki trzyletniej współpracy naukowców z Korei Południowej i Stanów Zjednoczonych oraz dziesiątkom poprawek projektowych, można teraz dokonywać ukierunkowanych manipulacji poszczególnymi neuronami za pomocą malutkiego, minimalnie inwazyjnego implantu mózgu, który może być kontrolowany przez smartfon klasy konsumenckiej.

"Bezprzewodowe urządzenie neuronowe umożliwia chroniczną chemiczną i optyczną neuromodulację, która nigdy wcześniej nie została osiągnięta", powiedział Raza Qazi, badacz z Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) i University of Colorado Boulder, oraz główny autor badania opublikowanego w Nature Biomedical Engineering.

Według Qazi, nowa koncepcja znacznie przewyższa konwencjonalne metody stosowane obecnie przez neurobiologów, które zazwyczaj wykorzystują sztywne metalowe rurki do dostarczania leków, a także mają inne wady, takie jak ograniczenia nakładane na użytkowników na poziomie ruchu z powodu dużych rozmiarów sprzętu oraz niemożność dostarczania leków przez długi czas w sposób ciągły.

PLUG-N-PLAY

Kluczową zaletą nowej techniki jest poleganie na wymiennych - "plug-n-play" - wkładach z lekami, które pozwalają badaczom badać te same obwody mózgowe przez kilka tygodni i miesięcy bez obawy o wyczerpanie się leków.

Kiedy kartridże z lekami zostały wprowadzone do urządzenia neuronowego za pomocą delikatnej, ultracienkiej sondy, składającej się z mikrofluidalnych kanałów i malutkich diod LED, naukowcy byli w stanie łatwo kontrolować aktywność lokomotoryczną badanej myszy przez ponad cztery tygodnie za pomocą eleganckiego, łatwego w użyciu interfejsu smartfonu.

Ze względu na możliwość uwalniania leków i emitowania światła w dowolnej kombinacji lub sekwencji, może on być ostatecznie wykorzystany do wysoce złożonych i w pełni zautomatyzowanych eksperymentów in vivo, jak również pomóc w przyspieszeniu badań nad nerwowymi podstawami różnych zaburzeń mózgu, takich jak choroba Parkinsona, uzależnienie od narkotyków, depresja i wiele innych.

"To rewolucyjne urządzenie jest owocem zaawansowanej elektroniki i potężnej inżynierii mikro- i nanoskalowej", powiedział Jae-Woong Jeong, profesor inżynierii elektrycznej w KAIST. "Jesteśmy zainteresowani dalszym rozwojem tej technologii w celu stworzenia implantu mózgowego do zastosowań klinicznych.