Les scientifiques peuvent maintenant régler les circuits neuraux utilisant le smartphone

Une équipe des scientifiques en Corée et les Etats-Unis ont inventé un dispositif qui peut régler les circuits neuraux utilisant un implant minuscule de cerveau réglé par un smartphone.

Les chercheurs, publiant en génie biomédical de nature, croient que le dispositif peut accélérer des efforts pour découvrir des encéphalopathies telles que Parkinson, Alzheimer, dépendance, dépression, et douleur.

Le dispositif, utilisant les cartouches remplaçables comme Lego de médicament et le bluetooth puissant à énergie réduite, peut viser les neurones spécifiques d'intérêt utilisant le médicament et la lumière pendant des périodes prolongées.

Le dispositif neural sans fil active le produit chimique continuel et le neuromodulation optique qui jamais n'a été réalisé avant. »

L'auteur important Raza Qazi, chercheur avec la Corée a avancé l'institut de la science et technologie (KAIST) et l'université du Colorado Boulder

Qazi a dit que cette technologie éclipse de manière significative des méthodes conventionnelles employées par les neurologistes, qui concernent habituellement les tubes rigides et les fibres optiques en métal pour fournir les médicaments et la lumière. Indépendamment de limiter le mouvement du sujet dû aux connexions physiques avec le matériel encombrant, leur structure relativement rigide entraîne la lésion en tissu cérébral mou au fil du temps, pour cette raison les rendant non adaptées pour l'implantation à long terme. Bien que quelques efforts aient été déployés d'atténuer en partie la réaction défavorable de tissu en comportant des sondes de doux et des plates-formes sans fil, les solutions précédentes ont été limitées par leur incapacité de livrer des médicaments pour des longues périodes de temps ainsi que leurs installations encombrantes et complexes de contrôle.

Pour réaliser la distribution sans fil continuelle de médicament, les scientifiques ont dû résoudre le défi critique de l'épuisement et l'évaporation des médicaments. Les chercheurs de Corée ont avancé l'institut de la science et technologie et l'université de Washington à Seattle a collaboré pour inventer un dispositif neural avec une cartouche remplaçable de médicament, qui pourrait permettre à des neurologistes d'étudier les mêmes circuits de cerveau pendant plusieurs mois sans s'inquiéter de manquer de médicaments.

Ceux-ci « branchent et des cartouches de médicament de jeu » ont été assemblées dans un implant de cerveau pour des souris avec une sonde molle et ultra-mince (épaisseur des cheveux), qui s'est composé des glissières microfluidic et des LED minuscules (plus petits qu'un grain de sel), pour les doses de médicament illimitées et la distribution légère.

Réglé avec une interface utilisateur élégante et simple sur un smartphone, les neurologistes peuvent facilement déclencher n'importe quelle combinaison spécifique ou préciser l'ordonnancement des distributions de la lumière et de médicament chez n'importe quel animal implanté d'objectif sans besoin d'être matériel à l'intérieur du laboratoire. Utilisant ces dispositifs neuraux sans fil, les chercheurs pourraient également facilement installer les études des animaux entièrement robotisées où le comportement d'un animal pourrait franchement ou négativement comportement d'affect chez d'autres animaux par le déclenchement conditionnel de la distribution de la lumière et/ou de médicament.

« Ce dispositif révolutionnaire est le fruit du modèle avancé de l'électronique et bureau d'études puissant de micro et de nanoscale, » a dit Jae-Woong Jeong, un professeur de génie électrique à KAIST. « Nous sommes intéressés à développer davantage cette technologie pour effectuer un implant de cerveau pour des applications cliniques. »

Michael Bruchas, un professeur d'anesthésiologie et médicament et pharmacologie de douleur à l'université de l'École de Médecine de Washington, a dit que cette technologie aidera des chercheurs de plusieurs manières.

« Elle nous permet de disséquer mieux la base neurale de circuit du comportement, et comment les neuromodulateurs spécifiques dans le cerveau ajustent le comportement dans voies variées, » il a dit. « Nous sommes également désireux d'utiliser le dispositif pour les études pharmacologiques complexes, qui pourraient nous aider à développer la thérapeutique neuve pour la douleur, la dépendance, et les troubles émotifs. »

Les chercheurs au groupe de Jeong à KAIST développent l'électronique douce pour portable et le dispositif implantable, et les neurologistes au laboratoire de Bruchas à l'université de Washington étudient les circuits de cerveau qui règlent la tension, la dépression, la dépendance, la douleur et d'autres troubles neuropsychiatriques. Cet effort de collaboration global parmi des techniciens et des neurologistes pendant trois années et dizaines consécutives d'itérations de modèle menées à la validation couronnée de succès de cet implant puissant de cerveau chez les souris librement mobiles, que les chercheurs croient peut vraiment accélérer l'exposition du cerveau et de ses maladies.