摁一下按鈕,就可以遙控小鼠的行走路線,神奇吧!美國國家衛(wèi)生研究院(NIH)國家神經(jīng)系統(tǒng)疾病和中風研究所項目主管詹姆斯·納德特說:“這與NIH腦計劃的目標是一致的。
摁一下按鈕，就可以遙控小鼠的行走路線，神奇吧！這其實是一種超薄的微創(chuàng)植入裝置在起作用，通過它就可以用藥物和光來控制腦細胞。
美國華盛頓大學醫(yī)學院、圣路易斯大學和伊利諾伊大學厄本那—香檳分校的研究團隊近日在《細胞》雜志網(wǎng)絡版上詳細介紹了這個革命性的遠程控制植入設備，它能讓神經(jīng)科學家將藥物注入小鼠大腦，并照亮大腦深處的神經(jīng)元。論文資深作者、華盛頓大學醫(yī)學院麻醉科和神經(jīng)生物學副教授邁克爾說：“它開啟了科學家在更自然的場景中了解大腦回路如何工作的可能性。”
通常情況下，研究腦回路要么借助粗笨的金屬管注入藥物，要么通過光纖電纜導入光，這兩種方式都需要手術，會給大腦造成損傷，并且實驗條件可能影響動物的自然活動。據(jù)每日科學網(wǎng)報道，新的遠程光流控裝置是由軟質(zhì)材料制成，厚80微米，寬500微米，大小只有人類發(fā)絲直徑的十分之一，可以同時運載藥物和光，并將最大程度降低對腦組織的損傷。
研究人員將新裝置植入小鼠大腦，測試其遞送藥物和光的潛力。結果顯示，他們能夠用載入的病毒為細胞標記顏色，從而精確地繪制出大腦回路圖；當一種模仿嗎啡的藥物被注入中腦腹側(cè)被蓋區(qū)（控制動機和成癮的區(qū)域），可以讓小鼠繞著圈走路；當植入裝置向小鼠中腦腹側(cè)被蓋區(qū)的光敏神經(jīng)元發(fā)出激光脈沖時，小鼠會呆在籠子的一側(cè)。在所有實驗中，小鼠都在距離指令天線3英尺（約0.9米）之外。
該裝置采用半導體計算機芯片生產(chǎn)工藝制造，有足夠容納4種藥物的空間，還有4個微型無機發(fā)光二極管。研究人員在藥物貯液器的底部安裝了可膨脹材料來控制遞送。當貯液器下方的電加熱器溫度上升時，底部會迅速擴張，將藥物推送進大腦。
“這是神經(jīng)科學家繪制大腦回路活動所需要的革命性工具。”美國國家衛(wèi)生研究院（NIH）國家神經(jīng)系統(tǒng)疾病和中風研究所項目主管詹姆斯·納德特說：“這與NIH腦計劃的目標是一致的。”
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