华盛顿医科大学和韩国科学技术研究生院的研究小组通过将嵌入大脑的无线设备与无线通信标准蓝牙连接,成功地控制了小鼠的行为。
在华盛顿医科大学的研究小组开发的无线设备中,实际上掩盖鼠标头的部分是头发的大小。无线设备的主体固定在鼠标的头部,并且终端和诸如智能电话的电子设备通过蓝牙链接。除了能够远程操作无线设备外,还可以对小鼠施用体内的药物。大脑尖端内置有一个小的LED,可以发出红色和蓝色的光。在无线设备正常工作的同时,它采用光遗传学技术来刺激神经。
电刺激主要用作操纵神经活动的方法,但是该技术存在一个问题,因为电极周围的所有细胞都受到刺激,因此难以精确控制。利用光遗传学技术,可以通过遗传方法将对光做出反应的蛋白质引入特定细胞,从而实现高精度的神经系统控制。但是,到目前为止,光遗传学技术只有通过电缆连接才可能实现,并且存在诸如阻碍目标大鼠运动或用金属无线电装置损坏大脑等问题。
研究团队这次开发的无线设备可以通过蓝牙进行控制,因此它不需要电缆,并且由柔软的材料制成,因此对大脑的伤害较小。而且,由于包含药物的芯片可以以药筒的形式进行交换,因此不需要移除无线设备来供应药物。结果,它可以比现有的无线设备使用更长的时间。
研究小组将这种装置安装在小鼠体内,并进行了在施用GABA-A受体阻滞剂的同时进行光刺激的实验。结果,它成功地进行了诸如沿特定方向旋转50平方厘米的实验。
研究小组解释说,通过该实验,我们能够看到大脑中神经递质的行为如何控制,并且我们正在集中精力开发应用这种知识和纳米级工程技术的大脑无线设备。将来,它可能会用于帕金森或阿兹海默氏症等治疗。相关信息可以在这里找到。
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