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Il gruppo dello stato di Wayne è sovvenzionato del NSF $330.000 per sviluppare la sonda neurale 3-D per il tinnito

Un gruppo dei ricercatori di Wayne State University ha ricevuto $330.000 dal National Science Foundation (NSF) per sviluppare una sonda neurale 3-D. Il loro scopo è di sviluppare un'unità impiantabile che sopprimerà il tinnito, un disordine neurologico che pregiudica più di 250 milione di persone universalmente.

Con la conoscenza in continua espansione nei campi di neuroscienza e di neurochirurgia, ci sono un'esigenza aumentante delle unità e strumenti che permettono ai neuroscenziati di ricercare più profondo nella funzione fisiologica e patologica del tessuto neurale al livello di gruppi di neuroni. Varie sonde neurali sviluppate hanno contribuito significativamente alle scoperte importanti all'interno della comunità della neuroscienza. Malgrado questo progresso costante durante le due decadi scorse, c'è una forte domanda delle sonde migliori con nuova funzionalità. Il gruppo dello stato di Wayne risponderà a questo bisogno sviluppando una sonda neurale 3-D che semplifica il montaggio ed il processo di montaggio delle schiere 3-D ad alta densità degli elettrodi.

Yong Xu, Ph.D., professore associato di elettrico e ingegneria informatica e residente di Troia, Mich. e professore associato di Jinsheng Zhang, di Ph.D. e direttore di ricerca del socio dell'otorinolaringoiatria, professore associato delle scienze della comunicazione e dei disordini e residente di Troia, ha detto il progetto, “una combinazione neurale dimensionale della tecnologia della sonda del romanzo 3 elettrica e le interfacce chimiche,„ è basata su una struttura flessibile dell'interfaccia e su una procedura d'profilatura semplice. La tecnologia permetterà all'integrazione dei micro-canale per alla la consegna chimica basata a neurotrasmettitore del locale e di stimolo di varie droghe per miglioramento di biocompatibilità.

Il gruppo mira a sviluppare le sonde neurali 3-D della generazione seguente che possono elettricamente e chimicamente stimolare i neuroni con maggior efficacia e possono riflettere l'attività neurale dalle regioni più profonde del cervello.

“Una funzionalità altamente desiderabile è schiera 3-D degli elettrodi da riflettere o modulare le attività neurali con risoluzione spaziale 3-D,„ ha detto Xu. “Inoltre, è molto vantaggioso integrare i micro-canale che permettono alla consegna chimica basata a neurotrasmettitore della droga del locale e di stimolo di diminuire o sopprimere la risposta del tessuto, uno degli ostacoli principali per riuscito impianto cronico. Corrente non c'è buon metodo di fabbricazione della schiera 3-D degli elettrodi, per non parlare dell'integrazione dei micro-canale con le schiere 3-D degli elettrodi.„

Lo stimolo chimico naturalistico facendo uso dei micro-canale integrati ha potuto affrontare alcune delle emissioni riguardo a stimolo elettrico puro delle sonde neurali, quali risoluzione spaziale difficile, degradazione degli elettrodi del metallo ed idrolisi dell'acqua dovuto le grandi correnti e spese di stimolo richieste di depolarizzare le celle del neurone. Inoltre, il trattamento di montaggio è metallo-ossido-semiconduttore post-complementare (CMOS) compatibile, permettendo l'integrazione monolitica del CMOS gira intorno a con le sonde neurali facendo uso di un trattamento economico post-CMOS.

“Queste funzionalità importanti ci aiuteranno a stare bene alla guida nel nuovo giro delle corse mondiali per sviluppare le sonde neurali della generazione seguente,„ ha detto Xu. “Il riuscito sviluppo dell'unità impiantabile sarà utile per il trattamento dei vari disordini neurologici, quali la paralisi, l'epilessia, la malattia del Parkinson, il morbo di Alzheimer, la cecità ed il tinnito refrattari.„

Xu e Zhang mireranno alla soppressione del tinnito con la sonda che neurale impiantabile stanno sviluppando. Il tinnito pregiudica 50 milione Americani e più di 250 milione di persone universalmente. Negli Stati Uniti da solo, circa tre - quattro milione di persone sono debilitati dalla circostanza.

Corrente, non c'è il trattamento affidabile per il tinnito. Il trattamento ed il ripristino farmacologici possono migliorare la reazione emozionale e psicologica al tinnito, ma questa terapia è stata inaffidabile e richiede i lungi periodi di periodo e di considerevole quantità di compliance. Gli studi clinici recenti hanno indicato che lo stimolo della corteccia uditiva con stimolo magnetico transcranial o stimolo elettrico diretto ha effetti soppressivi acuti o più duraturi, fornenti una nuova speranza nell'individuazione della terapia efficace ed affidabile.

“Il nostro lavoro recente ha indicato che lo stimolo elettrico è un metodo di promessa per sopprimere il tinnito,„ ha detto Zhang. “Una volta che capiamo meglio i meccanismi che sono alla base dalla della soppressione indotta da stimolo elettrica e chimica, completamente saremo messi a fuoco sull'avanzamento del montaggio di assistenza tecnica per creare come minimo o persino apparecchio medico non invadente per la diagnosi ed il trattamento.„