Gli scienziati possono ora gestire i circuiti neurali facendo uso dello smartphone

Un gruppo degli scienziati in Corea e gli Stati Uniti hanno inventato un'unità che può gestire i circuiti neurali facendo uso di un innesto minuscolo del cervello gestito da uno smartphone.

I ricercatori, pubblicanti nell'assistenza tecnica biomedica della natura, ritengono che l'unità possa accelerare gli sforzi per scoprire le malattie di cervello quali Parkinson, Alzheimer, dipendenza, la depressione ed il dolore.

L'unità, facendo uso delle cartucce sostituibili del tipo di Lego della droga e del bluetooth potente a bassa energia, può mirare ai neuroni specifici di interesse facendo uso della droga e dell'indicatore luminoso per i periodi prolungati.

L'unità neurale wireless permette al prodotto chimico cronico ed al neuromodulatore ottico che non è stato raggiunto mai prima.„

L'autore principale Raza Qazi, ricercatore con la Corea ha avanzato l'istituto di scienza e tecnologia (KAIST) e l'università di colorado Boulder

Qazi ha detto che questa tecnologia adombra significativamente i metodi convenzionali impiegati dai neuroscenziati, che comprendono solitamente i tubi e le fibre ottiche rigidi del metallo per consegnare le droghe e l'indicatore luminoso. Oltre a limitare il movimento dell'oggetto dovuto le connessioni fisiche con strumentazione ingombrante, la loro struttura relativamente rigida causa col passare del tempo la lesione in tessuto cerebrale molle, quindi rendendole non adatte ad impianto a lungo termine. Sebbene alcuni sforzi siano stati messi per attenuare parzialmente la risposta avversa del tessuto comprendendo le sonde di morbidezza e le piattaforme wireless, le soluzioni precedenti sono state limitate dalla loro incapacità di consegnare le droghe per i lungi periodi di tempo come pure di loro impostazioni ingombranti e complesse di controllo.

Per raggiungere la consegna wireless cronica della droga, gli scienziati hanno dovuto risolvere la sfida critica di esaurimento e l'evaporazione delle droghe. I ricercatori dalla Corea hanno avanzato l'istituto di scienza e tecnologia e l'università di Washington a Seattle ha collaborato per inventare un'unità neurale con una cartuccia sostituibile della droga, in grado di permettere che i neuroscenziati studino gli stessi circuiti del cervello per parecchi mesi senza preoccuparsi per esaurire le droghe.

Questi “tappano & le cartucce della droga del gioco„ sono state montate in un innesto del cervello per i mouse con una sonda molle ed ultrasottile (spessore dei capelli umani), che hanno consistito dei canali microfluidic e del LED minuscolo (più piccoli di un granulo di sale), per le dosi di farmaco illimitate e la consegna leggera.

Gestito con un'interfaccia utente elegante e semplice su uno smartphone, i neuroscenziati possono avviare facilmente tutta la combinazione specifica o rendere paricolare l'ordinamento delle consegne della droga e dell'indicatore luminoso in qualunque animale impiantato dell'obiettivo senza necessità di essere fisicamente dentro il laboratorio. Facendo uso di queste unità neurali wireless, i ricercatori potrebbero anche installare facilmente gli studi sugli animali completamente automatizzati dove un comportamento di un animale potrebbe positivamente o negativamente comportamento di influenza in altri animali dall'avviamento condizionale della consegna della droga e/o dell'indicatore luminoso.

“Questa unità rivoluzionaria è la frutta di progettazione avanzata di elettronica ed assistenza tecnica potente del nanoscale e del micro,„ ha detto Jae-Woong Jeong, un professore di ingegneria elettrica a KAIST. “Siamo interessati più ulteriormente nello sviluppare questa tecnologia per fare un innesto del cervello per le applicazioni cliniche.„

Michael Bruchas, un professore di anestesiologia e medicina e farmacologia di dolore alla scuola di medicina dell'università di Washington, ha detto che questa tecnologia aiuterà i ricercatori in molti modi.

“Permette che noi dividiamo meglio la base neurale del circuito di comportamento e come i neuromodulatori specifici nel cervello sintonizzano il comportamento in vari modi,„ ha detto. “Siamo egualmente desiderosi di utilizzare l'unità per gli studi farmacologici complessi, in grado di aiutarci a sviluppare la nuova terapeutica per dolore, dipendenza e disturbi psichici.„

I ricercatori al gruppo di Jeong a KAIST sviluppano l'elettronica morbida per le unità portabili ed impiantabili ed i neuroscenziati al laboratorio di Bruchas all'università di Washington studiano i circuiti del cervello che gestiscono lo sforzo, la depressione, la dipendenza, il dolore ed altri disordini neuropsichiatrici. Questo sforzo di collaborazione globale fra gli ingegneri ed i neuroscenziati durante tre anni e dieci consecutivi di ripetizioni di progettazione piombo alla riuscita convalida di questo innesto potente del cervello in mouse liberamente mobili, che i ricercatori ritengono può vero accelerare scoprire del cervello e delle sue malattie.