Gießen Licht auf das Gehirn Innenleben

Das säugetier-Gehirn ist das komplexeste organ im Körper, in der Lage Verarbeitung von tausenden von reizen gleichzeitig zu analysieren, Muster, vorherzusagen, änderungen und generieren hoch gemessen action. Wie das Gehirn bedeutet dies alles innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde—ist noch weitgehend unbekannt.

Implantaten, kann die Sonde das Gehirn an den einzelnen neuron-Niveau nicht weit Forschern zur Verfügung. Studium der Neuronen-Aktivität, während der Körper in Bewegung ist, die in einer alltäglichen Einstellung ist noch schwieriger, weil überwachung-Geräte in der Regel die Drähte anschließen eine Studie, die Teilnehmer zu einer Leitstelle.

Forscher an der University of Arizona, George Washington University und der Northwestern University haben eine ultra-small, wireless, Akku-free Gerät, das Licht zu erfassen, einzelne Neuronen, so die Neurowissenschaftler sehen kann, wie das Gehirn arbeitet. Die Technik ist detailliert in einer Studie in den Proceedings of the National Academy of Sciences.

„Als biomedizinische Ingenieure arbeiten wir mit Mitarbeitern, die in den Neurowissenschaften zu verbessern, tools um besser zu verstehen, das Gehirn, insbesondere, wie diese einzelnen Neuronen—die Bausteine des Gehirns—die Interaktion mit jedem anderen, während wir uns bewegen durch die Welt um uns herum“, sagte der leitende Autor der Studie, Alex Burton, University of Arizona biomedical engineering Doktorand und Mitglied des Gutruf-Labor.

Der Prozess beinhaltet die Tönung wählen Sie Neuronen mit einem Farbstoff, der änderungen in der Helligkeit je nach Aktivität. Dann, das Gerät scheint ein Licht auf den Farbstoff, so dass die Neuronen biochemische Prozesse sichtbar. Das Gerät erfasst die Veränderungen, die mit einer Sonde nur etwas breiter als ein menschliches Haar, dann Prozesse, die eine direkte Auslesen der neuron-Aktivitäten und sendet die Informationen drahtlos an die Forscher.

„Das Gerät ist kleiner als ein einzelnes M&M und nur ein Zwanzigstel von dem Gewicht, der“ Burton sagt.

Das Gerät kann winzige, und auch flexibel wie ein Blatt Papier, weil es keine Batterie. Sie ernten von Energie aus der externen oszillierenden magnetischen Felder, die von einem Miniatur-Antenne auf das Gerät. Damit können die Forscher zur Untersuchung der Aktivität des Gehirns, ohne den Einsatz von restriktiven Ausrüstung und gibt Neurowissenschaftler, die eine Plattform, um Einsicht zu gewinnen in der zugrunde liegenden Mechanismen des Gehirns.