全息图像帮助科学家观察人体大脑

 二维码 83

5月1日(UPI)——美国加州大学伯克利分校的科学家们正在研制一种由一种名为全息投影的新技术驱动的大脑调制器。


他们的目标是开发一种能够实时抑制和激活数千个神经元的调制器,复制大脑实际活动的模式。在此过程中,该设备可以诱使大脑产生各种感觉和体验。


例如,这项技术可以为周围神经损伤提供解决方案,也可以与假肢配对,复制人的触觉。


博士后研究员Alan Mardinly在一次新闻发布会上说:“这对神经修复有很大的潜力,因为它具有大脑解释激活模式所需的精确性。”“如果你能读写大脑的语言,你就能用它自己的语言和它说话,它就能更好地解释信息。”


科学家在本周发表在《自然神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上的一篇新论文中描述了这种调制器原型。该设备利用精确的闪光同时激活大脑三维区域的多达50个神经元。在大脑模型中的2000到3000个神经元中,每一个都装配有一种蛋白质,当光线照射时,这种蛋白质会使细胞打开或关闭。


为了精确定位每个神经元,研究人员使用全息术,一种弯曲和聚焦光场成三维图像的方法。调制器的液晶屏幕帮助将激光转换成微小的三维图案,这些图案可以投射到单个神经元上。

Scientists-use-holographic-projection-to-edit-brain-activity.jpg



博士后尼古拉斯·佩加德说:“主要的进展是能够精确地控制时空中的神经元。”“换句话说,要发射出你想激活的特定神经元,并以它们正常工作的特征尺度和速度进行。”

Mardinly和Pegard都在伯克利分子和细胞生物学助理教授Hillel Adesnik的实验室工作。


研究人员在小鼠模型上测试了这项技术,使用该调制器刺激小鼠大脑的触觉、视觉和运动区域。


科学家们希望扩大这项技术的能力,缩小调制器的实际尺寸,这样人们就可以在背包里随身携带调制器了。他们还计划开始研究实际的大脑模式,以便复制不同感觉的特定神经元信号。


文章分类: 行业新闻
分享到: