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研究人员发明了微小的光源电线来调制大脑的电信号重型筛

重型筛    
2019年09月09日

人脑在很大程度上仍然是一个黑盒子:快速移动的电信号网络如何变成思想,运动和疾病仍然知之甚少。但它是电的,所以它可以被黑客攻击 - 问题是找到一种精确,简单的方法来操纵神经元之间的电信号。

十年前,科学世界充满了对最近发现的一种称为光遗传学的技术的猜测,这种技术会用光来操纵神经活动。问题在于它必须通过遗传学完成:将基因插入到靶细胞中,使其对光有反应。之后已经提出了其他调节神经元的方法,但一个完美的选择仍然是难以捉摸的。

由助理领导的团队。田博士教授建造了以前为太阳能电池设计的微型电线。这些纳米线非常小,可以将数百个纳米线并排放置在一张纸的边缘 - 将它们放在与它们试图与之通信的细胞部分相同的比例上。

这些纳米线结合了两种类型的硅,在受到光线照射时产生小电流。通过特殊工艺扩散到金属丝表面上的金作为促进电化学反应的催化剂。

“当电线就位并点亮时,电池内外的电压差略微减小。这降低了神经元向其相邻电池发射电信号的障碍,”田说。

研究小组用实验室培养的大鼠神经元测试了这种方法,看到它们确实可以触发神经元发射这些电信号。

“关于它的好处是黄金和硅都是生物相容的材料,”该研究的第一作者,研究生ramya parameswaran说。“此外,在将它们注入体内后,这种尺寸的结构会在几个月内自然降解。”

“这是一种基本但非常有前景的方法,”田说。他们计划接下来测试动物系统,这既可以帮助研究人员进一步了解这些电信号如何在大脑中起作用,也可以提出解决帕金森病或精神疾病等问题的方法。

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