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莱斯大学领导的研究团队neuroengineers创造了无线技术远程激活特定的大脑回路在果蝇在1秒。
在示威活动中发表自然材料,研究人员从大米、杜克大学、布朗大学和贝勒医学院的磁信号激活目标神经元控制自由移动的果蝇的身体位置在一个外壳。
”来研究大脑或治疗神经紊乱科学界正在寻找工具,都是非常精确的,而且微创,”研究作者说雅各布·罗宾逊在电气和计算机工程副教授大米和赖斯神经工程学倡议的成员。“选择远程控制神经回路与磁场有点公司成员的圣杯。我们的工作需要向这一目标迈出的重要一步,因为它增加远程磁控制的速度,使它更接近天然大脑的速度。”
罗宾逊表示,新技术激活神经回路约50倍的最佳之前证明磁刺激技术基因定义神经元。
“我们取得了进步,因为,第一作者查尔斯。有的去使用新的离子通道的概念,对温度变化的速率是敏感,”罗宾逊说。“通过结合专家基因工程、纳米技术和电气工程我们能够将各部分组合在一起并证明这个想法的作品。这是真正的世界级的科学家团队的努力我们是幸运的。”
研究人员利用基因工程表达一种特殊的热敏神经元离子通道,导致苍蝇翅膀部分传播,一种常见的交配姿势。研究人员然后注入磁性纳米颗粒,可以加热应用磁场。头顶的摄像机苍蝇看着他们对一个封闭在一个电磁铁自由游荡。通过改变磁铁的磁场以指定的方式,研究人员可以加热纳米颗粒和激活神经元。分析实验的视频显示苍蝇基因修改假设wing-spread姿势在大约半秒的磁场变化。
罗宾逊表示,在精确的时间激活基因靶向细胞的能力可能是一个功能强大的工具为研究大脑,治疗疾病和发展直接脑-机通信技术。
罗宾逊·莫纳首席研究员,一个雄心勃勃的项目开发耳机非手术技术,无线,就是沟通。简称“磁性、光学和声学神经访问”·莫纳是由美国国防高级研究计划局(DARPA)开发耳机技术,既能“读”,或解码,在一个人的视觉皮层的神经活动,“写”,或编码,另一个人的大脑活动。magnetogenetic技术是后者的一个例子。
罗宾逊的团队朝着一个目标努力的部分恢复视力,患者失明。通过刺激大脑的部分与视觉有关,·莫纳研究人员希望给病人一个视觉即使他们的眼睛不再工作。
“这项工作的长期目标是创建方法来激活大脑的特定区域在人类治疗的目的没有执行手术,”罗宾逊说。“去自然精密的大脑我们可能需要得到回应的百分之几秒。所以还有长的路要走。”
水稻研究的合作者包括有的,丹尼尔·托雷斯Hinojosa约瑟夫•Asfouri Guillaume Duret, Kaiyi江,灵灵,张Qingbo保和帮派。其他合作者包括Boshuo Wang Zhongxi Li Stefan Goetz和天使Peterchev公爵;甄肖和维姬科尔文的棕色;和赫尔曼Dierick贝勒。
这项研究是由美国国防部高级研究计划局(n66001 - 19 - c - 4020),美国国家科学基金会(1707562),韦尔奇基金会(c - 1963)和美国国立卫生研究院(R01MH107474)。
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