Беспроводной Мозговой Имплантат Может Лечить Депрессию

{h1}

Крошечный имплантат мозга с беспроводным питанием, который исследователи исследовали на мышах, однажды может быть использован для лечения психических расстройств, таких как депрессия.

Имплантат с беспроводным питанием размером с рисовое зерно может электрически стимулировать мозг мышей, когда грызуны делают то, что им нравится. Согласно новому исследованию, новый гаджет может помочь ученым лучше понимать и лечить психические расстройства, такие как депрессия.

Человеческий мозг - самый мощный из известных компьютеров, необычайная сборка живых электрических цепей. Чтобы лучше понять, как работает человеческий мозг - и как решить с ним любые проблемы - нейробиологи хотели бы электрически стимулировать мозг простых животных, когда они бегают, выполняют задачи и реагируют на окружающую среду.

Крошечные, неуправляемые устройства, стимулирующие мозг, позволят животным свободно двигаться, вести себя и реагировать во время экспериментов. Однако батареи слишком тяжелые и громоздкие, чтобы поместиться в такие маленькие вещицы. Вместо этого, эти изобретения могут быть беспроводным способом с использованием магнитной индукции, где одна катушка провода может передавать энергию другой катушке, используя магнитные поля. [Топ 10 тайн разума]

«Беспроводная нейронная стимуляция у мышей была продемонстрирована много раз прежде, и во многих из этих систем мыши могли свободно перемещаться по большой площади», - говорит старший автор исследования Ада Пун, инженер-электрик из Стэнфордского университета в Калифорнии.

Однако предыдущие беспроводные устройства, стимулирующие мозг, были ограничены их компонентами, собирающими энергию. Если эти части были небольшими, мощность терялась, если животные уходили от места, где была сфокусирована энергия, что ограничивало, насколько далеко животные могли бродить. С другой стороны, если эти части были большими, они, как правило, были слишком большими для имплантации.

Другие лаборатории либо использовали громоздкие устройства, установленные на черепах мышей, либо использовали сложные массивы катушек в паре с датчиками для определения местоположения мышей и передачи энергии. «Для нас это звучало как большая работа», - сказал Пун. «Мы были« ленивы ». «Лень» заставила нас быть более креативными ».

Теперь исследователи создали имплантируемые беспроводные устройства, стимулирующие мозг, по существу, используя тело мыши для сбора энергии.

«Удивительно, но это работает, - сказал Пун. «Инженеры склонны думать о сложных решениях, но иногда, если мы немного отступим и подумаем« из коробки », мы сможем придумать несколько сумасшедших, но выполнимых решений, которые проще».

Грубое цилиндрическое устройство имеет ширину около 2 мм, длину 3 мм и вес 20 мм, что делает его примерно в 100 раз меньше и легче, чем предыдущие устройства. «Нам нравится сравнивать размер с рисовым зерном чуть более толстого сорта», - сказал Пун.

По словам исследователей, тела мышей не используются для поглощения энергии. Скорее, тела мыши взаимодействуют с окружающими магнитными полями, помогая сфокусировать энергию как линза от передатчика к приемнику в имплантате.

Исследователи утверждают, что примерно одна тысячная часть энергии, передаваемой мышам, поглощается устройствами, что сопоставимо с эффективностью предыдущих систем. «Однако мы достигаем этой эффективности, не ограничивая зону покрытия и не требуя больших антенн, установленных на голове», - добавил Пун.

Ученые могли приводить имплант в действие, когда мыши бродили по камере шириной 6,3 дюйма (16 сантиметров), покрытой магнитной решеткой. Устройство было имплантировано в область мозга мыши, известную как инфралимбическая кора, которая участвует в животных моделях депрессии и тревоги.

«Это откроет двери для ряда новых экспериментов для лучшего понимания и лечения психических расстройств, таких как депрессия», - сказал Пун. «Кроме того, поскольку у животных нет проволоки и выступающей структуры, это позволит проводить эксперименты с несколькими животными в одном и том же месте, чтобы лучше понять социальное взаимодействие - например, при лечении хронической боли и психических расстройств».

Ученые подробно изложили свои выводы онлайн 4 августа в журнале Physical Review Applied.

Следите за WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook и Google+. Оригинальная статья о WordsSideKick.com.





RU.WordsSideKick.com
Все права защищены!
Перепечатка материалов разрешена только с простановкой активной ссылки на сайт RU.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RU.WordsSideKick.com