‘Здоровая’ наука предлагает платформу для мозгового лечения и манипуляции

Способность диагностировать и лечить дисфункцию мозга без хирургии, может полагаться на новый метод атравматичной мозговой стимуляции с помощью импульсного ультразвука, развитого командой ученых во главе с Уильямом «Джейми» Тайлером, нейробиологом в Университете штата Аризона. Подход, изданный в журнале Neuron on June 9, показывает, что импульсный ультразвук не только стимулирует потенциалы действия в интактной двигательной области коры головного мозга у мышей, но и это также «выявляет двигательные реакции, сопоставимые с только ранее достигнутыми с вживленными электродами и связанными методами», говорит Юсуф Туфэйь, ведущий автор из Школы ASU Наук о жизни.

Другие методы, такие как трансчерепная магнитная и глубокая мозговая стимуляция, электрошоковая шоковая терапия и трансчерепная стимуляция постоянного тока используются, чтобы лечить диапазон дисфункций мозга, включая эпилепсию, болезнь Паркинсона, хроническую боль, кому, дистонию, психоз и депрессию. Однако большинство этих подходов страдает от «критических слабых мест», Тайлер говорит, включая требования для хирургии, низкого пространственного разрешения или генетических манипуляций. Optogenetics, например, является одной современной технологией, сливающей гены от заводов и других организмов с интактными мозгами животных, чтобы предложить контроль невральной схемы.«Ученые знали больше 80 лет, что ультразвук может влиять на активность нерва», наблюдает Тюфель. «Пионеры в этой области передали ультразвук в невральные ткани до стимуляции с традиционными электродами, потребовавшими инвазивных процедур.

Те исследования продемонстрировали, что предварительные обработки ультразвука могли сделать нервы более или менее легковозбудимыми в ответ на электростимуляцию.«В нашем исследовании, однако, мы использовали один только ультразвук, чтобы непосредственно стимулировать потенциалы действия и стимулировать интактную мозговую активность, не делая никакого вида хирургии», говорит Тюфель.«Это является захватывающим, чтобы засвидетельствовать эти эффекты непосредственно», добавляет он.

Tufail является одним из четырех докторантов в Школе ASU Наук о жизни, работавших с Тайлером на проекте. Команда также включала Алексея Матюшова, студент бакалавриата физики в Барретте ASU Удостаивает Колледж, работающий с Тайлером, и Натаном Болдуином, докторантом в биоинженерии, и Стивеном Хелмсом Тиллери, доцентом, со Школами Айры А. Фалтона ASU Разработки.«Мы знали от части нашей предыдущей работы, что ультразвук мог непосредственно стимулировать потенциалы действия в блюдах, содержащих части мозговой ткани», говорит Тайлер. «Перемещение, чтобы передать ультразвук через кожу и череп, чтобы стимулировать интактный мозг в живущем животном поставило намного большую проблему».Несмотря на такие проблемы, исследование показывает, как ультразвук может использоваться, чтобы стимулировать мозговые схемы с пространственным разрешением миллиметра. «Мы проделали длинный путь от наблюдений за Скрибониусом Ларгусом, римским врачом в 1-м веке нашей эры, разместившим электрическую рыбу торпеды во лбы больных головной болью, чтобы упростить их боль», Тайлер язвительно замечает. «Наш метод прокладывает путь к использованию звуковых волн, чтобы изучить и управлять функцией мозга, а также диагностировать и лечить ее дисфункцию».

В дополнение к продвигающейся надежде на атравматичное лечение травмы головного мозга и болезни, эксперименты групп в более глубоких подкорковых мозговых схемах также показали, что ультразвук может быть полезен для изменения познавательных способностей.«Мы были удивлены найти, что ультразвук активировал мозговые волны в гиппокампе, известном как пульсации острой волны», говорит Тюфель. «Эти мозговые структуры активности, как известно, лежат в основе определенных поведенческих государств и формирования воспоминаний».Ученые также нашли, что ультразвук стимулировал производство полученного из мозга нейротрофического фактора (BDNF) в гиппокампе – один из самых мощных регуляторов мозговой пластичности.

Тайлер говорит факт, что ультразвук может использоваться, чтобы стимулировать потенциалы действия, значащие структуры активности мозговой волны, и BDNF принуждает его полагать, что в будущем ультразвук будет полезен для улучшения познавательной производительности; возможно, даже в лечении познавательных ограниченных возможностей, таких как олигофрения или болезнь Альцгеймера.Студенты Тайлера также собрали данные, предполагающие, что повторное выделение к низкому ультразвуку интенсивности не создает угрозу для здоровья грызунам. «Мы исследовали много аспектов мозгового здоровья после стимуляции и нашли, что ультразвук низкой интенсивности безопасен для того, чтобы неоднократно стимулировать мозги мышей», отметила Анна Йошихиро, докторант нейробиологии в Колледже ASU Гуманитарных наук и Наук и соавтора статьи в журнале. Йошихиро работает, чтобы лечить обезьян Parkinsonian и добилась некоторого раннего успеха в лечении эпилептических приступов у мышей с помощью сверхзвуковой нейромодуляции.Моника Ли Точман, современник Йошихиро и соавтор на статье, вспоминает в первый раз, когда метод работал: «Я помогал с экспериментами.

Мы пытались стимулировать мозг живущей мыши с ультразвуком. Не много происходило сначала.

Затем доктор Тайлер изменил некоторые параметры формы волны ультразвука, и мышь начала двигаться. Мы потратили остальную часть в тот день, повторив стимуляцию, и мышь прекрасно подошла.

Это пришло в себя после анестезии, как будто ничто не произошло. Я думаю, что мы были все удивлены».Тайлер полагает, что существует масса возможного применения для ультразвука в мозговой манипуляции.

Помимо фундаментальной науки и медицинского использования, ультразвук представляет основную платформу, вокруг которой будущие внутренние поверхности мозговой машины могут также быть разработаны для игр, развлечения и коммуникационных целей из-за ее атравматичного характера.«Космический полет, портативные компьютеры, Интернет и общее расположение – даже целую жизнь назад эти вещи не были простой научной фантастикой. Сегодня, они являются банальными», говорит Тайлер. «Возможно, следующее поколение социальных сетей развлечения включит настроенную информацию загрузки или случаи от персонализированных компьютерных затемнений при кодировании их в мозговой ультразвук использования. Я не вижу оснований, чтобы исключить ту возможность».

«Честно говоря», он добавляет, «мы просто еще не знаем, как далеко мы можем попытаться выйти за границы возможного. Именно поэтому многие именуют мозг как последнюю границу – у нас все еще есть много, чтобы учиться».Источник: Университет штата Аризона

10 thoughts on “‘Здоровая’ наука предлагает платформу для мозгового лечения и манипуляции

  1. Анна, Олег, Владимир, Ольга, Ярослав, Ярополк, Святослав – разве это украинские имена? именно эти имена носили князья в Новгороде, Рязани, Козельске, Владимире и других русских городах…Это русские имена. У меня сын Олег, дольний родственник Ярослав, Сестра Ольга, двоюродный брат Владимир, племянница Аня… эй, Тарасики, вы здесь причем?

  2. Вы бы своей мягкой силой свои проблемы порешали, Европа. Беженцев бы благоустроили, а то они вас совсем не боятся – прут и прут, как тараканы.

  3. свободовцы и пр тоже в определенной мере больные люди, но проводят же митинги? а зачем, спрашивается, если их по каналу рада и так без конца показывают?

Добавить комментарий