Draadloos Aangedreven Hersenimplantaat Kan Depressies Behandelen

{h1}

Een klein, draadloos aangedreven hersenimplantaat dat onderzoekers in muizen hebben getest, zou op een dag kunnen worden gebruikt om stoornissen in de geestelijke gezondheid, zoals depressie, te behandelen.

Een draadloos aangedreven implantaat ter grootte van een rijstkorrel kan de hersenen van muizen elektrisch stimuleren, terwijl de knaagdieren doen wat ze willen. De nieuwe gadget kan wetenschappers helpen om mentale gezondheidsstoornissen zoals depressie beter te begrijpen en te behandelen, volgens een nieuwe studie.

Het menselijk brein is de krachtigste computer die er is, een buitengewone verzameling van levende elektrische circuits. Om meer inzicht te krijgen in hoe het menselijk brein werkt - en hoe eventuele problemen daarmee te verhelpen - willen neurowetenschappers de hersenen van eenvoudigere dieren elektrisch stimuleren terwijl ze rondrennen, taken uitvoeren en reageren op hun omgeving.

Kleine, niet-gebonden hersenstimulerende apparaten zouden het voor dieren mogelijk maken om zich tijdens experimenten vrij te bewegen, te gedragen en te reageren. Batterijen zijn echter te zwaar en omvangrijk om in dergelijke kleine gadgets te passen. In plaats daarvan zouden deze uitvindingen draadloos kunnen worden aangedreven door middel van magnetische inductie, waarbij één draadspiraal energie kan overdragen aan een andere spoel met behulp van magnetische velden. [Top 10 Mysteries of the Mind]

"Draadloze neurale stimulatie bij muizen is al vele malen eerder aangetoond en in veel van deze systemen konden de muizen zich vrij bewegen over een groot gebied", zegt senior-onderzoeker Ada Poon, een elektrotechnisch ingenieur aan de Stanford University in Californië.

Eerdere draadloze hersenstimulerende apparaten werden echter beperkt door hun componenten voor het oogsten van energie. Als deze delen klein waren, ging de macht verloren als de dieren zich verwijderden van de plek waar de energie was gefocust, waardoor de afstand tot de dieren beperkt was. Aan de andere kant, als deze delen groot waren, waren ze meestal te groot om geïmplanteerd te worden.

Andere labs maakten gebruik van omvangrijke apparaten die op de schedels van muizen waren gemonteerd, of gebruikten complexe rijen van spoelen in combinatie met sensoren om de muizen te lokaliseren en kracht te leveren. "Voor ons klonk dit als een hoop werk", vertelde Poon aan WordsSideKick.com. "We waren 'lui'. De 'luiheid' heeft ons ertoe gebracht creatiever te zijn. '

Nu hebben de onderzoekers implanteerbare draadloze hersenstimulerende apparaten gemaakt door het lichaam van de muis te gebruiken om energie te verzamelen.

"Verrassend, het werkt," zei Poon. "Ingenieurs hebben de neiging om complexe oplossingen te bedenken, maar soms kunnen we misschien wat gekke, maar werkbare oplossingen bedenken die eenvoudiger zijn als we een stap terug doen en out-of-the-box denken."

De ruwweg cilindrische inrichting is ongeveer 2 millimeter breed, 3 mm lang en 20 mm in gewicht, waardoor deze ongeveer 100 keer kleiner en lichter is dan eerdere apparaten. "We vergelijken de grootte graag met een rijstkorrel van iets dikkere soort," zei Poon.

De lichamen van de muizen worden niet gebruikt om energie te absorberen, aldus de onderzoekers. Integendeel, de muislichamen hebben interactie met omringende magnetische velden, waardoor energie wordt gestimuleerd zoals een lens van de zender naar de ontvanger in het implantaat.

Ongeveer een duizendste van de energie die wordt doorgegeven aan de muizen wordt geabsorbeerd door de apparaten, een efficiëntie vergelijkbaar met eerdere systemen, aldus de onderzoekers. "We bereiken deze efficiëntiewinst echter zonder het dekkingsgebied te beperken of grote op het hoofd gemonteerde antennes te gebruiken," voegde Poon eraan toe.

De wetenschappers konden het implantaat van stroom voorzien terwijl de muizen door een ruimte van 6,3 inch (16 cm) met een magnetisch rooster liepen. Het apparaat werd geïmplanteerd in een gebied van de muizenhersenen dat bekend staat als de infralimbische cortex, die betrokken is bij diermodellen van depressie en angst.

"Dit zal de deur openen naar een reeks nieuwe experimenten om stoornissen in de geestelijke gezondheid, zoals depressie, beter te begrijpen en te behandelen," zei Poon. "Bovendien, omdat er geen draad en geen uitstekende structuur uit de dieren komt, zullen er experimenten met meerdere dieren in dezelfde ruimte mogelijk zijn om de sociale interactie beter te begrijpen - bijvoorbeeld bij de behandeling van chronische pijn en psychische stoornissen."

De wetenschappers hebben hun bevindingen op 4 augustus online gezet in het tijdschrift Physical Review Applied.

Volg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com