超音波は人間の知覚を高めるために頭脳作業を調整できます

Published on January 13, 2014 at 2:01 PM · No Comments

クジラ、バットおよび祈る MANTIS は感覚的な誘導システムとして超音波を使用し、 - 人間の知覚を高めるために超音波が頭脳作業を調整できることが今新しい調査は分ってしまいました。

ヴァージニアの技術の Carilion の研究所の科学者は頭脳の特定の領域に指示される超音波が感覚的なディスクリミネーションのパフォーマンスを後押しできることを示しました。 性質の神経科学のオンライン 1 月 12 日出版される調査は認識を高めるために低強度が、 transcranial 集中された超音波人間の脳の作業を調整できる最初のデモンストレーションを提供します。

「超音波人間の脳の接続のマップの成長する傾向に前例のない解像度を持って来るための大きい潜在性があります」、にウィリアム 「Jamie」 Tyler を調査を導いたヴァージニアの技術の Carilion の研究所の助教授言いました。 「そう私達はタクタイル感覚的な入力を処理するために責任がある頭脳の領域に対する超音波の効果を見ることにしました」。

科学者は手から届く知覚情報を処理する大脳皮質の領域に集中された超音波を提供しました。 中央の神経 - アームおよび carpal のトンネルを通る唯一のものの下で動作する主要な神経を刺激するためには - 彼らは人間のボランティアの手首に小さい電極を置き、脳波記録法を使用して彼らの頭脳の応答、か EEG を記録しました。 それから、神経を刺激する直前に、目標とされた頭脳領域に超音波を提供し始めました。

科学者は超音波が EEG のシグナルを減らした分り、タクタイル刺激を符号化するために責任がある頭脳波をことが弱めました。

科学者はそれから 2 つの標準的で神経学的なテストを管理しました: 皮に触れる 2 つの近くの目的は偽りなく 2 つの個別のポイント、であるかどうか区別する主題の能力を測定する 1 つよりもむしろ 2 点のディスクリミネーションテスト; そして頻度ディスクリミネーションタスク、空気パフの鎖の頻度に感度を測定するテスト。

科学者が見つけたものは予想外でした。

超音波を受け取る主題はピンをより近い間隔で区別し、連続的な空気間の小さい頻度相違を区別する機能の重要な改善が吹くことを示しました。

「私達の観察私達を驚かしました」、は Tyler を言いました。 「タクタイル刺激と関連付けられた頭脳波が弱まったのに、実際に得られる感覚の相違の検出でよりよい人々」。

なぜ感覚的な刺激への頭脳の応答の抑制は認識を高めますか。 Tyler は超音波が重要で神経学的なバランスに影響を与えたことを推測します。

「それは逆説的なようですが、私達が調査で使用した特定の超音波の波形がシナプスの阻止のバランスを変え、大脳皮質内の近隣ニューロン間の刺激」とことを私達は疑います Tyler は言いました。 「私達は集中された超音波が目標とされた頭脳領域の感覚的な刺激を処理する進行中の刺激および阻止のバランスを変更したことこのシフトが認識の機能改善に終って刺激に応じて刺激の空間的な広がりを」。防いだことを信じ、

どれだけうまくそれらが効果を正確に示すことができるか理解するためには調査チームは 1 センチメートル音響のビームを頭脳の刺激の元のサイトのどちらの方向でも移動し、 - 効果は消えました。

「その平均私達は M&M のサイズ」と小さい頭脳の領域を目標とするのに超音波を使用してもいいです Tyler は言いました。 「見つけるこれは現在利用できる何でもよりよい空間分解能と表します非侵襲的に人間の脳の作業を調整する新しい方法を」。

現在の調査およびより早い 1 の調査結果に基づいて、研究者は超音波により大きい空間分解能がよりあること 2 つの他の一流の非侵襲的な頭脳の刺激の技術 - transcranial 磁気刺激頭脳を作動するのに磁石を使用するおよびヘッドに置かれる電極を通して頭脳に直接提供される弱い電流を使用する transcranial 直流刺激 -- を完了しました。

「脈打った超音波がシナプスの阻止のバランスにどのように影響を与える、そして目標とされた頭脳領域の刺激が -、また得ますどのようにのローカル回路の作業に対長距離接続影響を及ぼすか - 私達が人間の脳の豊富に相互接続されたシナプス回路のより精密なマップを作るのを助けるかよりよい理解を」ヴァージニアの技術の Carilion の研究所で Wynn Legon、調査の最初著者および博士課程終了後の学者を言いました。 「私達は非侵襲的に私達が人間の脳が」。どのように働くか理解するのを助けるように頭脳回路を微調整するための超音波の機能を拡張し続けることを望みます

生きている人間の脳内の細胞回路の情報のフローを調整する 「Jamie Tyler および彼の同僚による作業新しい金庫けれども有効で非侵襲的な方法の開発の来る津波の最前線にあります」はミハエル Friedlander をヴァージニアの技術の Carilion の研究所および頭脳の可塑性を専門にする神経科学者の常務取締役言いました。 「このアプローチは技術を提供して、重要の範囲のための神経回路の精密なアクティブ化のための主義の証拠は neurodegenerative 無秩序、精神医学の病気および行動障害のために潜在的な処置を含んで、使用します。 さらに、それは強力な新しいツールによって私達を助ける健全な人間の脳の機能を探索するために neuroscientific コミュニティを理解します認知、意志決定および思考を武装させます。 これはです生きている人間の脳の機能回路部品を探索するとアルツハイマー病および他の無秩序を扱うための劇的で新しいアプローチを可能にするために大統領のイニシアチブでオバマ BRAIN のを求められる進歩のちょうど種類」。

ヴァージニアの技術の Carilion の研究所の科学者のチーム - Tomokazu 佐藤、アレキサンダー Opitz、アーロン Barbour、およびローリー、 N.C. のヴァージニアの技術の大学院生 Jerel ミューラーと共にアマンダウィリアムスを含んで、 - 研究を行なうことの結合された Tyler そして Legon。

協会の彼の位置に加えて、 Tyler は生体医用工学および科学のヴァージニアの技術航跡の森林大学学校に生体医用工学および科学の助教授です。 2012 年に、彼は頭脳作業を調整するための非侵襲的なツールとして成長の超音波に取り組むために神経科学のための McKnight の寄付からの技術革新賞を共有しました。

「神経科学、に事を破壊することは容易です」 Tyler を言いました。 「私達は無感覚に感じさせますトリックします目の錯覚との混乱させてもいいです。 事態を悪化させることは容易ですがそれらをよりよくさせることは困難です。 これらの調査結果は右の経路に私達を信じさせます私達にあります」。

ソース: ヴァージニアの技術

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