在學(xué)習(xí)和記憶形成過(guò)程中,大腦的不同部分如何相互交流?加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校研究人員的一項(xiàng)新研究邁出了回答這一基本神經(jīng)科學(xué)問(wèn)題的第一步。
通過(guò)開(kāi)發(fā)一種神經(jīng)植入物來(lái)進(jìn)行這項(xiàng)研究成為可能,該植入物可以同時(shí)監(jiān)視從表面到深層結(jié)構(gòu)的大腦不同部位的活動(dòng),這在該領(lǐng)域尚屬首次。研究人員使用這項(xiàng)新技術(shù)顯示,在已知在學(xué)習(xí)和記憶形成中起作用的兩個(gè)大腦區(qū)域(海馬和大腦皮層)之間發(fā)生了多種雙向通信模式。研究人員還表明,這些不同的交流方式與在睡眠和休息期間在海馬中發(fā)生的稱(chēng)為尖波漣漪的事件有關(guān)。
研究人員于4月19日在《自然神經(jīng)科學(xué)》上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。
加州大學(xué)圣地亞哥分校雅各布斯工程學(xué)院的電氣和計(jì)算機(jī)工程教授,共同通訊作者Duygu Kuzum說(shuō):“這項(xiàng)技術(shù)是專(zhuān)門(mén)為同時(shí)研究不同大腦區(qū)域之間的相互作用和通訊而開(kāi)發(fā)的。”“我們的神經(jīng)植入物用途廣泛;它可以應(yīng)用于大腦的任何區(qū)域,并且可以研究其他皮質(zhì)和皮質(zhì)下大腦區(qū)域,而不僅僅是海馬體和大腦皮質(zhì)。”
加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院和生物科學(xué)系神經(jīng)生物學(xué)和神經(jīng)科學(xué)教授高木山山說(shuō):“人們對(duì)各個(gè)大腦區(qū)域如何協(xié)同工作以產(chǎn)生認(rèn)知和行為知之甚少。” 。“與傳統(tǒng)的一次研究一個(gè)大腦區(qū)域的方法相比,這項(xiàng)研究中引入的新技術(shù)將使我們能夠?qū)W習(xí)整個(gè)大腦如何控制行為,以及在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中如何損害該過(guò)程。”
神經(jīng)植入物由薄的,透明的,柔性的聚合物條帶制成,該聚合物條帶由微米級(jí)金電極陣列制成,鉑納米粒子已沉積在該電極上。每個(gè)電極都通過(guò)一根微米級(jí)的細(xì)線連接到定制印刷電路板上。庫(kù)祖姆(Kuzum)的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了植入物。他們與Komiyama的實(shí)驗(yàn)室合作,對(duì)轉(zhuǎn)基因小鼠進(jìn)行了腦成像研究。
標(biāo)簽: 神經(jīng)植入物
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