Nova tecnologia usa ondas sonoras e hologramas centrados para controlar os circuitos cerebrais

Um novo estudo indica que os circuitos cerebrais em animais vivos podem ser ativados por ondas de ultrassom projetadas em padrões específicos (hologramas).

A NYU é um sistema descrito por cientistas da Langon Health e na Universidade de Jurich, na Suíça e na Universidade de Ath Zurique, um sistema que conecta fontes Ondas de ultrassom E um estudo de escopo de fibra ligado a uma câmera para imaginar ratos para imaginar os objetivos do cérebro que é diretamente ativado pelo som. Ele realiza o solo, dizem os autores do estudo, para uma nova maneira de tratar doenças neurológicas e distúrbios de saúde mental de fora do corpo.

Já existem aplicações aprovadas pela Food and Drug Administration e foram projetadas para reduzir os sintomas de choques vistos na doença de Parkinson, que usam ondas sonoras intensivas para matar células cerebrais São chamados neurônios dentro dos neurônios, o que está associado a choque. Em vez de matar os neurônios, as ondas de ultrassom de baixa intensidade usadas no trabalho atual podem ativá -las temporariamente, dizendo que os pesquisadores dizem. Os efeitos resultantes podem ser difundidos porque os neurônios fornecem mensagens de relé de mensagens para outros neurônios dentro de seu circuito e entre os circuitos neuronais interconectados.

É difícil examinar diretamente os efeitos dessa técnica chamada estimulação transcérica de ultrassom (TUS) em um cérebro vivo, mas não é correto estudar neurônios em um prato no laboratório, como é viajar através de um crânio de ondas de ultrassom ou se comportar em um tecido tridimensional. Para ser terapia segura e eficaz, dizem os pesquisadores, as ondas de ultrassom precisam atingir áreas cerebrais específicas e devem ser calibradas para que o sinal seja forte o suficiente para entrar no crânio, mas não tão forte para danificar o tecido cerebral delicado.

Publicado No diário Engenharia biomédica da natureza Online em 7 de julho, o presente estudo descreveu os experimentos realizados dentro de um cérebro vivo, no qual repetiu com precisão como uma parte do cérebro poderia ter efeitos de alcance de longe através de um circuito conectado ao neurônio ativo.

“Nosso trabalho sugere que é possível ativar todo o conjunto de redes nervosas com estimulação transchética de ultrassom em um cérebro de rato vivo”, o escritor cofemale do estudo é tímido, Shyham, Ph.D. Outro escritor cofemale é Daniel Razanski, na Universidade de Jurich, na Suíça e Daniel Razanski, na Universidade de Eth Zurique.

“Também descobrimos que, concentrando -se nos circuitos de neurônios que são distribuídos Área do cérebro किसी भी व्यक्तिगत क्षेत्र के बजाय, tus ने nyu लैंगोन हेल्थ में Tech4Health Institute के Tech4Health इंस्टीट्यूट के कोडरेकागोंागों ínter औ के ग इंसu इंसu इंसu के केu के केu के के के के में के के के के के इंस इंस इंस इंस इंस gas के ूप ूप में कहा, “शोहम ने कहा,” लक्षित न्यूरॉन्स के भीतर सर्किट के भीतर अंतर्संबंधों का लाभ उठाता है।

“Essa descoberta potencialmente torna a técnica mais eficiente, reduz o poder de ultrassom necessário e pode abrir o caminho para garantir o tratamento de estimulação por ultrassom na transese no futuro”.

Para estudar a ativação do circuito em um cérebro intacto, os pesquisadores foram obrigados a atingir várias áreas do cérebro com ondas sonoras, enquanto o monitoramento direto também estava sendo ativo no processo em que os neurônios estavam ativos no processo.

Sob a orientação de Shoham e Razansky, os pesquisadores desenvolveram uma matriz em forma de capacete de 512 emissor de ultrassom acima da cabeça do mouse, desenvolvido pela equipe suíça. A equipe fez hologramas com ondas de ultrassom, similarmente intervir em ondas leves pode criar imagens tridimensionais (como Rajkumari Lia Ki) em filmes de Guerra nas Estrelas.

As ondas sonoras que interferem entre si da maneira certa também podem criar “imagens” – neste caso, essencialmente na superfície do cérebro, concentrando -se nas ondas do som que vêm nos padrões geométricos definidos, como um triângulo ou pantagon.

Como os neurônios se tornaram ativos em áreas centradas no holograma, eles geraram um sinal de fluorescência que a câmera foi registrada, permite que os pesquisadores medam o grau que foi ativado em várias áreas cerebrais em resposta a TUs.

“Nossas descobertas fornecem a nova visão de como a estimulação da ultrassonografia transchanesa ativa o circuito dentro de um organismo vivo”, disse Shohm. “Esperamos que técnicas e modelos computacionais que desenvolvemos ajudem outros pesquisadores básicos a examinar vários mecanismos. Circuito cerebralEm última análise, nosso objetivo é traduzir essa tarefa em um protocolo de estimulação de ultrassom transquânico, que é tratar várias condições humanas, como distúrbios de saúde mental. , Assim,

Avançando, Shoham afirmou que os pesquisadores querem ativar circuitos nervosos mais complexos e testar se poderiam usar o ultrassom para ativar circuitos mais profundamente localizados no cérebro. Algumas aplicações já estão sendo testadas na clínica.

O pós-doutorado Felly Théo Lemaire é um cooperador de NYU Langon envolvido neste estudo. Outro estudo de Cum-IntegrSgator é o primeiro autores da Universidade de Hector Estrada, Yiming Chen, Neda Davudi, Ali Özbek e Qndresa Pduzi na Universidade de Zurique e Eth Zurich.