Pehmeä elektroniikka määritellä uudelleen aivokoettimet
Uusi ”sveitsiläinen roll” -hermosuoja-koetinsuunnittelu lupaa 3D-aivokartoituksen joustavalla elektroniikalla, joka tarjoaa rikkaampia hermotietoja, vähentynyttä kudosstressiä ja mahdollisia läpimurtoja proteesissa ja bionisessa visiossa.
Uusi aivokoettimien sukupolvi voisi muuttaa neurotieteen antamalla tutkijoille mahdollisuuden kartoittaa hermoaktiivisuus kolmen ulottuvuuden sijasta litteillä tasoilla.Dartmouth College, Pittsburghin yliopisto, Oklahoma State University ja yhteistyökumppanit ovat kehittäneet tekniikan tasaisen pehmeän elektroniikan kiertämiseksi lieriömäisiksi muodoiksi luomalla 3D -hermostokoettimia, jotka ylittävät tavanomaisten 2D -asettelun rajoitukset.Luontoelektroniikka, tämä innovaatio - kutsuttu ruusu tai pehmeän elektroniikan liikkuminen - antaa tapaa tallentaa rikkaampi tieto, jolla on vähemmän kudosstressiä.
Perinteiset hermostokoettimet, jotka on rakennettu jäykille puolijohdeprosesseille, rajoittuvat tasaisiin elektrodijärjestelyihin rajoittaen kuinka monta neuronia he voivat seurata samanaikaisesti.Rose -lähestymistapa tuottaa sen sijaan tiheät elektrodihankoihin upotetut joustaviin lieriömäisiin rakenteisiin, viritettävällä etäisyydellä, sävelkorkeudella ja nauhoitussyvyydellä.Suunnittelu muistuttaa ”sveitsiläistä rullaa”, jossa jokainen ulospäin suuntautuva varsi toimii elektrodina.Tämä joustavuus sallii satoja nauhoituspaikkoja yhdellä koettimella sieppaamalla hermostoaktiivisuutta useilla syvyyksillä ja minimoimalla tulehduksen.
Ominaisuudet erottuvat: 3D-lieriömäinen muoto, jossa on muokattavissa olevia ryhmiä, monisivustoelektrodin sijainti ja mekaaninen noudattaminen, joka vähentää aivokudoksen vaurioita.Verrattuna Utah-taulukkoon-nykyiseen kultastandardiin-Rose-koettimet toimittavat syvyysprofiloinnin vain pintatason tallenteiden sijasta.Varhaiset demonstraatiot hereillä jyrsijöissä osoittivat, että koettimet paransivat orientaation virittämisen dekoodausta aiheuttaen samalla vähemmän stressiä ympäröivään kudokseen.
Edut ulottuvat laboratorion ulkopuolelle.Luomalla hermostopiirien korkeamman resoluution karttoja, nämä koettimet antavat tutkijoille parempia työkaluja ymmärtääksesi kuinka neuronien populaatiot koordinoivat käyttäytymistä.Kliinisesti niiden potentiaali saavuttaa seuraavan sukupolven motoriset proteesit, joissa aivosignaalit voisivat ajaa robotti raajoja tarkemmin tai jopa bionisiin näköjärjestelmiin, jotka palauttavat osittaisen näkymän.Tulevassa työssä keskitytään pitkäaikaisen vakauden ja biologisen yhteensopivuuden parantamiseen siirtymällä lyhytaikaisista kokeista krooniseen implantointiin.Jos onnistunut, pehmeän elektroniikan liikkuminen voisi varustaa neurotieteen kauan odotetuilla työkaluilla aivojen koettamiseksi 3D-yksityiskohdissa, tasoittaen tietä sekä perustavanlaatuisille löytöille että muuntaville terapioille.