Светодиоды-имплантаты управляют функциями мозга

21.04.2013

Ученые из Университета в Сент-Луисе и Университета штата Иллинойс разработали микроскопические светодиоды более тонкие, чем человеческий волос.

Эти светодиоды можно имплантировать в любой участок тела с помощью обычной тонкой медицинской иглы. Суть эксперимента в следующем: сначала генные инженеры модифицировали мышей с помощью технологии оптогенетики, то есть "научили" нейроны мозга включаться и выключаться по световому сигналу, создаваемому крошечным светодиодом. Затем поближе к этим нейронам имплантировали светодиод. Включение светодиода активирует нейроны, а выключение наоборот - дезактивирует. Таким образом можно управлять конкретными функциями мозга.

С помощью миниатюрного светодиода и оптогенетики, ученые смогли управлять системой поощрения: благодаря включению определенных нейронов, высвобождался допамин, вызывающий чувство удовлетворенности.

Исследователи полагают, что светодиодные имплантаты, которые делаются на основе печатной электроники, будут полезны и в других неврологических исследованиях. Сегодня похожие устройства уже используются для стимуляции периферических нервов, что снижает или полностью отключает болевые ощущения. Правда до сих пор приходилось использовать тонкое оптоволокно и лазерные излучатели, что ограничивало возможности оптогенетики.

Беспроводные светодиодные имплантаты обладают гораздо большей гибкостью. Более того, устройства со светодиодами нескольких цветов способны активировать и управлять одновременно несколькими нейронными цепями. Кроме того, в дополнение к светодиодам в имплантаты можно добавить и крошечные датчики, снимающие показания температуры и электрической активности в головном мозге. Новая светодиодная технология, возможно, является одним из важнейших достижений нейробиологии. Она поможет лучше понять, что происходит с мозгом в результате таких расстройств, как стресс, депрессия и тревожность. Кроме того, управление нейронными сетями может эффективно лечить эти состояния, снимать боль и страх.

Пессимистам тоже есть тема для обсуждения: столь мощный искусственный механизм поощрения может превратить в раба кого угодно, ведь сегодня чувство удовлетворения реализуется гораздо более сложными вещами, вроде отношений, покупок, бытового комфорта, карьеры, власти, творческими достижениями и т.д. В обществе "чипованных" людей такие "сложности" не нужны.

<< Назад: Микроконтроллер Toshiba TMPM372 с блоком векторных вычислений 21.04.2013

>> Вперед: Коммуникационные процессоры LSI Axxia 4500 на архитектуре ARM 20.04.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Гарнитура Thermaltake RIING Pro RGB 7.1 14.01.2020 Компания Thermaltake представила игровую гарнитуру RIING Pro RGB 7.1 Gaming Headset. Новинка относится к накладному типу. В конструкции применены качественные 50-миллиметровые излучатели; заявленный диапазон воспроизводимых частот простирается от 20 Гц до 20 кГц. Устройство снабжено цифро-аналоговым преобразователем ESS ES9018 DAC и усилителем SABRE9601K. Гарнитура позволяет осуществлять воспроизведение звука с разрядностью 24 бита и частотой дискретизации 96 кГц. Новинка способна формировать объемную виртуальную аудиокартину формата 7.1. Предусмотрены пульт управления на соединительном кабеле и микрофон, установленный на штанге. Гарнитура получила двухзонную многоцветную RGB-подсветку. Говорится о совместимости с инфраструктурой TT RGB PLUS, системой Razer Chroma и интеллектуальным голосовым ассистентом Amazon Alexa. В продажу модель RIING Pro RGB 7.1 Gaming Headset поступит в текущем квартале. Гарантия производителя - два года.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026