Ir-riċerkaturi fasslu sonda newrali ultra-irqiqa, flessibbli u minimament invażiva li tista' mhux biss tirreġistra l-attività newrali iżda wkoll tuża d-dawl biex tistimula gruppi speċifiċi ta' newroni.
Deskritta fi studju ġdid f'Nature Communications, din is-sonda hija madwar wieħed-ħamsa tal-wisa' ta' xagħar uman u hija-adattata tajjeb għall-istudju ta' reġjuni żgħar u mobbli tas-sistema nervuża, bħall-korda spinali jew in-nervituri periferali (in-nervituri barra l-moħħ u l-korda spinali li jittrasmettu informazzjoni bejn il-moħħ u l-bqija tal-ġisem).
Dan huwa fejn għandek bżonn sonda żgħira ħafna u flessibbli li tista 'tiġi impjantata bejn il-vertebri biex tagħmel konnessjonijiet man-newroni u tista' titgħawweġ hekk kif tiċċaqlaq is-sinsla tad-dahar," qal il-ko-awtur anzjan Axel Nimmerjahn, professur assoċjat fiċ-Ċentru tal-Biofotonika Avvanzata Waitt fl-Istitut Salk għall-Istudji Bijoloġiċi fl-Istati Uniti.
Sondi newrali jistgħu wkoll jiġu impjantati għal żmien itwal minħabba li huma aktar kompatibbli mat-tessuti bijoloġiċi u inqas probabbli li jikkawżaw rispons immuni.
Donald Sirkis, professur tan-nanoinġinerija fl-Iskola tal-Inġinerija Jacobs u ko-awtur anzjan tal-istudju, qal, "Għal interfaces newrali kroniċi, għandek bżonn sonda stealth - xi ħaġa li l-ġisem lanqas biss jaf li hemm iżda xorta jista' jikkomunika man-newroni." Fl-Università ta’ Kalifornja, San Diego.
Dak li jiddistingwi din is-sonda minn sondi ultra-irqaq u flessibbli oħra eżistenti huwa li tikkonsisti minn kanal elettriku u kanal ottiku, li jippermettulha tirreġistra l-attività elettrika tan-newroni u tuża d-dawl biex tistimula gruppi speċifiċi ta’ newroni.
Li jkollok din il-modalità doppja - reġistrazzjoni elettrika u stimulazzjoni ottika - f'marka daqshekk żgħira hija kombinazzjoni unika," spjega Sirbuly.
Is-sonda newrali l-ġdida hija proeza għaqlija tal-inġinerija.
Il-kanal elettriku fih elettrodu tal-polimeru ultrathin (li jista 'jmexxi l-elettriku), filwaqt li l-kanal ottiku fih fibra ottika ultrathin li tittrasmetti d-dawl. It-tqegħid tat-tnejn fl-istess sonda newrali teħtieġ xi inġinerija għaqlija ħafna.
Il-kanali għandhom ikunu iżolati biex jipprevjenu li jinterferixxu ma 'xulxin waqt li jkunu installati f'mikroprobe b'dijametru ta' 8 sa 14-il mikron biss. Ir-riċerkaturi għandhom jiżguraw ukoll li s-sondi jkunu flessibbli, dejjiema, bijokompatibbli, u kapaċi li jwettqu kif ukoll l-istat-tal--sondi newrali eżistenti-.
Ladarba fabbrikati, is-sondi newrali jiġu impjantati fil-imħuħ tal-ġrieden ħajjin sa xahar, li matulu ma jikkawżaw kważi l-ebda infjammazzjoni fit-tessut tal-moħħ.
Dawn is-sondi jistgħu jirreġistraw l-attività elettrika ta 'newroni b'sensittività għolja u jistgħu wkoll jintużaw biex jistimulaw newroni fil-kortiċi tal-ġurdien biex iċċaqilqu l-whiskers tagħhom.
Fil-preżent, ftit li xejn nafu dwar kif taħdem is-sinsla tad-dahar, kif tipproċessa l-informazzjoni, u kif l-attività newrali tagħha hija mfixkla jew imħassra taħt ċerti kundizzjonijiet ta’ mard,” qal Nimmerjahn.
Ir-reġistrazzjoni minn strutturi dinamiċi u ċkejkna bħal dawn dejjem kienet sfida teknika. Aħna nemmnu li s-sondi tagħna u l-arrays ta' sondi futuri għandhom il-potenzjal uniku li jgħinuna nistudjaw is-sinsla tad-dahar - mhux biss biex nifhmuha f'livell fundamentali, iżda wkoll biex ikollna l-abbiltà li tirregola l-attività tagħha.
Barra minn hekk, peress li microfibers ta 'kważi kull tul jistgħu jinkisbu, il-proċess tal-manifattura jista' jintuża biex jiġu żviluppati sondi newrali li jistgħu jilħqu reġjuni aktar profondi tal-moħħ. Madankollu, peress li l-ebusija tas-sonda tonqos maż-żieda fit-tul, jista 'jkun meħtieġ li jinbidel id-disinn - bħal kisi taz-zokkor li jinħall jew saff riġidu ta' polimeru - biex jipprevjeni liwi.
