تغطي الشبكة العصبية المدهشة القابلة للحقن الدماغ ، ويمكنها التحكم في الخلايا العصبية الفردية

خلقت دراسة جديدة لا تصدق من مجموعة دولية من الباحثين شبكة بوليمر رفيعة يمكن دمجها مع العشرات من الأجهزة الإلكترونية على نطاق النانو ، ثم لفها ، ثم حقنها بأمان على سطح دماغ الثدييات. تشير الدلائل إلى أن الشبكة يمكن قبولها تمامًا بواسطة الأنسجة العصبية للفأر ، وبمجرد الوصول إلى هناك ، يمكن لشبكة الإلكترونيات الدقيقة أن تربط مناطق الدماغ بأكملها ، أو حتى تركز على الخلايا العصبية الفردية. إذا تم التأكيد من خلال مزيد من الدراسة ، يمكن أن تساعد نتائج هذا الفريق في علاج عدد لا يحصى من أمراض الدماغ ، وتشكل خطوة مهمة للغاية إلى الأمام لعلوم الدماغ.

في حين أن التكنولوجيا حتى الآن فقط تم اختباره على الفئران ، آمال كبيرة للتطبيق على أدمغة الإنسان. ستكون جميع الخطوات كما هي: حفر ثقب صغير في الجزء العلوي من الجمجمة ، وإدخال حقنة صغيرة ، وحقن شبكة بوليمر ناعمة ملفوفة. تنفتح الشبكة لأنها تترك طرف الإبرة ، وتغطي المنطقة المناسبة من الدماغ وتستقر في ملء الفجوات والخطوط الطبيعية الموجودة. عندما تتقاطع خيوط شبكتهم ، قام الفريق بدمج قطب كهربائي صغير لنشاط القراءة ، أو ترانزستور صغير لإنشائه. وهذا يعني أنه بمجرد زرعها ، يمكن للشبكة أن تظل نشطة وتسمح بتحكم غير مسبوق طويل الأمد في بضعة سنتيمترات مربعة من أنسجة المخ.



شبكة الدماغ 2



أظهرت الأبحاث السابقة مع مزارع أنابيب الاختبار بالفعل أن الخلايا العصبية للثدييات يمكن أن تنمو داخل هذه الشبكات وحولها (على الأقل لبضعة أسابيع) حيث يبدو أن الخلايا تتعامل مع بنية البوليمر تقريبًا مثل سقالات البروتين الطبيعي التي تبنيها بنفسها في كثير من الأحيان. ظلت الفئران المستخدمة في هذه الدراسة تتمتع بصحة دماغية لمدة خمسة أسابيع كاملة بعد الزرع ، وبينما لا يزال من الممكن أن يتفكك ذلك بسهولة عند علامة ستة أسابيع أو أكثر ، إلا أنه إنجاز مثير للإعجاب. إذا ثبت أن الشبكة آمنة للاستخدام على المدى الطويل ، فقد يتمكن المرضى من البشر من استخدام القدرات المثيرة للشبكة لتعويض أعراض مرض باركنسون وربما حتى أنواع معينة من الضرر الناجم عن السكتة الدماغية.

ومع ذلك ، فإن الإمكانات الحقيقية تكمن في قطاع الأبحاث. يمكن أن يسمح وجود شبكة استشعار ثابتة في الدماغ للباحثين بتتبع وإعادة اختبار الخلايا العصبية أو مناطق الدماغ الصغيرة بشكل متكرر بمرور الوقت ، وهو أمر يصعب جدًا القيام به حاليًا. كما أنه يجعل من الممكن النظر إلى نشاط العديد من مناطق الدماغ المختلفة في وقت واحد ، وكل ذلك في حيوان واحد ، وهو أمر يصعب تحقيقه خارج أجهزة مسح الدماغ بحجم الغرفة.



هنا فأر معد لتلقي إشارات ضوئية (ضوئية) إلى مناطق معينة من الدماغ. في يوم من الأيام سوف ننظر إلى الوراء في صور كهذه بكفر كامل.

هنا فأر معد لتلقي إشارات ضوئية (ضوئية) إلى مناطق معينة من الدماغ. في يوم من الأيام سوف ننظر إلى الوراء في صور كهذه بكفر كامل.

بالإضافة إلى دراسة آثار حقن شبكتهم في المزيد والمزيد من الأدمغة الشبيهة بالبشر لفترات أطول وأطول من الوقت ، يريد الفريق أيضًا جعل شبكتهم أكبر جسديًا ، بحيث يمكنها تغطية المزيد من الدماغ. هذا من شأنه أن يسمح لهم بتضمين مئات الأقطاب الكهربائية و / أو الترانزستورات ، وقراءة وإثارة خلايا الدماغ بدقة لا تصدق. هناك إمكانية رائعة أخرى مستمدة من رغبة الفريق في حقن فئران صغيرة ، لمعرفة كيف تتفاعل أدمغتهم مع النمو حول الشبكة وعبرها.

الاختراق هنا ليس في أي قدرة معينة للشبكة ، ولكن في مقدار العملية والمفيدة التي يمكن للشبكة أن تجعل هذه القدرات الدنيوية تتقدم بها. يستخدم علماء الدماغ تقنيات مثل علم البصريات الضوئية لإثارة الخلايا العصبية المفردة لسنوات حتى الآن ، لكن مثل هذه التقنيات تتطلب منا هندسة موضوع البحث وراثيًا ، وعادة ما تكون صعبة للغاية بشأن ظروف البحث. إذا كان من الممكن تطوير هذا إلى غرسة دماغية مرنة وطويلة الأمد كما يأمل الباحثون ، فقد يتيح لمجموعة متنوعة من الباحثين تحقيق أحلامهم في علم الدماغ.



في سباق المليارات من الدولارات لفهم الدماغ ، من المستحيل المبالغة في الفائدة المحتملة للقدرة على دراسة تأثيرات الخلايا العصبية الفردية أو مناطق الدماغ في جميع أنحاء حياة الحيوان. باحث واحد وصفها إنها 'إسقاط الفك' ، وبينما هناك حاجة بالتأكيد إلى مزيد من الاختبارات ، فإن الكثيرين في مجتمع البحث يقومون بالفعل بالعصف الذهني للتطبيقات الممكنة التي تغير العالم.

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com