vendredi, 12 juillet 2024

La technologie sans fil active les circuits cérébraux des mouches en moins d’une seconde

Une nouvelle innovation sans fil peut, à partir d’un autre endroit, activer des circuits cérébraux spécifiques chez les mouches des fruits en moins d’une seconde.

Comme indiqué dans, les chercheurs ont utilisé des signaux pour déclencher des neurones ciblés qui gèrent la position du corps des mouches des fruits se déplaçant facilement dans une enceinte.

« Pour étudier le cerveau ou pour traiter les troubles neurologiques, la communauté clinique recherche des outils à la fois incroyablement précis, mais aussi peu invasif », déclare l’auteur de l’étude Jacob Robinson, professeur associé en ingénierie des systèmes électriques et informatiques à l’Université Rice et membre de la Rice’s Neuroengineering Initiative. est en quelque sorte un Saint Graal pour les neurotechnologies. Notre travail prend une mesure essentielle vers cet objectif en raison du fait qu’il augmente la vitesse de contrôle magnétique à distance, la rapprochant de la vitesse naturelle du cerveau. »

La toute nouvelle technologie a active les circuits neuronaux environ 50 fois plus rapidement que la meilleure technologie précédemment démontrée pour la stimulation magnétique de neurones génétiquement définis, déclare Robinson.

« Nous avons fait des progrès parce que l’auteur principal, Charles Sebesta, a eu l’idée d’utiliser un nouveau canal ionique sensible au taux de changement de température. »

Les chercheurs ont utilisé le génie génétique pour révéler un canal ionique unique sensible à la chaleur dans les cellules nerveuses qui fait que les mouches déploient partiellement leurs ailes, une reproduction commune geste. Les chercheurs ont ensuite injecté des nanoparticules magnétiques qui pouvaient être chauffées avec un champ magnétique appliqué.

Une caméra électronique aérienne a apprécié les mouches alors qu’elles se promenaient facilement dans une enceinte au sommet d’un électroaimant. En modifiant le champ de l’aimant selon une méthode spécifiée, les scientifiques ont pu réchauffer les nanoparticules et déclencher les cellules nerveuses.

Une analyse de la vidéo des expériences a révélé que les mouches avec les modifications génétiques présumaient la posture d’aile déployée dans environ une demi-seconde de la modification du champ magnétique.

La capacité de déclencher des cellules génétiquement ciblées à des moments précis pourrait être un outil puissant pour étudier le cerveau, traiter les maladies et développer une technologie d’interaction directe cerveau-machine, déclare Robinson .

Robinson est le détective principal de MOANA, un travail ambitieux visant à établir une technologie de casque pour une interaction cerveau-à-cerveau non chirurgicale, sans fil.

Abréviation de « magnétique, optique et acoustique accès neuronal à », MOANA est financé par la Defense Advanced Research Projects Firm (DARPA) pour établir une technologie de casque qui peut à la fois « vérifier » ou traduire l’activité neuronale dans le cortex visuel d’une personne et « écrire » ou coder, qui activité dans une autre dans cerveau de l’individu. L’innovation magnétogénétique en est un exemple.

Le groupe de Robinson travaille dans le but de restaurer partiellement la vision des clients aveugles. En stimulant les parties du cerveau liées à la vision, les chercheurs de MOANA entendent offrir aux clients un sens de la vision même si leurs yeux ne fonctionnent plus.

« L’objectif à long terme de ce travail est de développer des méthodes pour activer des zones particulières du cerveau chez les êtres humains pour des fonctions de guérison sans jamais avoir à effectuer de traitement chirurgical », explique Robinson. « Pour atteindre la précision naturelle du cerveau, nous avons très probablement besoin de réduire une action à quelques centièmes de seconde. Il reste encore du chemin à parcourir. »

Les co-auteurs supplémentaires viennent de l’Université Duke, Brown University, Baylor College of Medicine et Brown.

DARPA, la National Science Structure, la Welch Structure et les National Institutes of Health ont financé le travail.

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