新的无线光电植入物控制脊柱神经元的活性
GrégoireCourtine在描述光遗传学的新兴领域时毫不犹豫地使用“革命性”一词,这是一种使用光脉冲来控制个体神经活动的技术,以及对神经科学的意义。Courtine是NeuroRorestor研究中心(与Neurosurgeon Jocelyne Bloch)的主任,目前正在与StéphanieLacour一起开发一种光遗传学植入物,后者担任Bertarelli Foundation the Neuroprosthetic Technology的主席。Courtine说:“我们的系统使我们能够控制脊髓中任何神经元的活动。”“反过来,这有助于我们了解它在神经系统的整体功能中所扮演的角色。”
他们突破的关键是Lacour研究小组开发的新植入技术。“我们找到了一种将微型LED封装在柔性植入物中的方法,该植入物稀薄但坚固,可以应用于鼠标的表面脊髓她说:“通过将其滑到整个腰部部分的椎骨下方。发出的光具有极高的精度。最后,通过定制的嵌入式芯片嵌入式系统,可以自然地管理光脉冲,例如响应肌肉活动或其他某些生理信号。
尽可能自然地行事
法庭强调,该系统自主运行的能力至关重要。“这使我们摆脱了这种研究通常需要的基于电线的系统。现在,我们可以观察小鼠自由移动,并检查神经元在生态环境中神经元在步行和游泳等复杂运动中的作用。“
开发该技术的最大挑战之一是找到一种方法来施用光脉冲,这些脉冲可以渗透到脊髓深处,而不会被神经纤维吸收和反射。为了解决这个问题,研究团队将LED修改为发射红光 - 这种颜色比通常由二极管发射的蓝光不容易受到神经纤维的影响。
在通往新疗法的道路上
Courtine和Lacour的发现可能会促进用于光遗传学的新治疗应用的开发。使用光脉冲刺激或抑制特定的脊柱神经元的能力最终将使医生减轻疼痛,改善自主功能甚至治疗麻痹。在临床上使用植入物之前,可能还有很长的路要走,但是研究团队有信心他们的版本注入在不远的未来,将为人类患者使用。
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