Методики для изучения отдельных цепей в мозге мышей была затруднена, потому что свет необходим для стимуляции нервных кратко подавляет активность электродов «слушать» для ответа. Теперь, улучшенное экранирование внутри нейронной зонд позволяет эти потерянные сигналы, чтобы быть захвачены.
«Рассмотрим разговор, в котором первые и последние слова в предложении пропущены или искажены. В таком диалоге, не много информации может быть достоверно расшифрован. Такая же ситуация наблюдается и в нашем исследовании,» сказал Buzsáki Дьердь, профессор Биггс неврологии факультета Нью-Йоркского университета медицины и соавтор новой бумаги с описанием результатов.
«Наш диалог с контурами головного мозга начинается с вопроса в форме светового импульса. Если начало и конец импульса-наша ‘вопрос’ — производит большие артефакты, мы теряем мгновенным и часто очень критично нейронные реакции».
Для решения этой проблемы, команда инженеров из Университета Мичигана решили улучшить свои нервные зонд так, чтобы он мог записывать полные ответы. Это позволяет эксперименты, которые ранее были невозможны.
«Как пример, мы можем имитировать волны мозга, поворачивая на микро-светодиодов на определенной частоте и видеть, как нейронные цепи ведет себя. Мы также можем реализовать то, что называется замкнутой контроль и принять загораются, как только мы обнаружим некий мозг сигнал», — сказал Kanghwan Ким, первый автор новой бумаги в природе связи и недавний кандидат исторических наук аспирант в области электротехники и вычислительной техники из Ю-М.
Понимание связи между клетками головного мозга является ключевой для улучшения нашего понимания мозга и разработка методов лечения неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Одним из новых экспериментов, что команда имеет в виду исследования памяти.
«Например, мы можем сделать нейронов в гиппокампе огонь в шаблоне, что бы улучшить память консолидации и посмотреть, если память действительно улучшилась», — сказал Euisik Юн, старший автор на бумаге и профессор электротехники и компьютерных наук в п-м.
Зонд предназначен для техники, называемой оптогенетикой, в которой мыши были генетически модифицированы таким образом, что их нейроны могут быть стимулированы с помощью света. Хитрость заключается в том, чтобы сделать светодиодов достаточно малы, что они могут прод отдельного нейрона, а не десятки из них стимулируется обычными электрическими импульсами.
Команда нейронный зонд Мичигана сделали это пять лет назад с маленьким известных источников света на имплантируемые датчики. Но сигналы, которые в свою очередь, светодиод и выключается ненадолго захлестнуть электроды, следящие за ответ.
«Это как если есть большой взрыв звук-как выстрел или взрыв. Вы можете не слышать, пока ваши уши здоровы», — сказал Юн.
Для решения этой проблемы, Ким добавил слой электрические защитные конструкции. Но даже свет может создать проблему, поскольку он поглощен кремниевого зонда и преобразовывается в электрические помехи, поступающий на электроды. Для этого, Ким добавил бора в кремний. Это увеличивало проводимость кремния, что позволяет кремния для того чтобы держать шум вдали от электродов.
«Теперь, когда артефакт будет удален, мы можем модулировать нейронов практически в любой области мозга, и определить, где именно в мозге находятся нейроны и как они оказывают влияние соседние нейроны», — сказал Юн.
Исследователи также могут обратиться одновременно несколько источников света, дающих возможность изучить комплекс мозга нейронных цепей в ближайшее клеточных резолюции. Устройства были успешно продемонстрированы на мышах.
История Источник:
Материалы , предоставленные Университетом штата Мичиган. Оригинальные написанные Кейт Макальпин. Примечание: материалы могут быть отредактированы для стиля и длины.