最新发现:“芯片大脑”可用来模拟药物对大脑影响

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1月16日消息,据Futurism网站报道,目前研究人员正在改进并完善“芯片大脑”技术。科学家们认为,随着并不是技术的性性性早熟图片 图片 的句子是什么是什么期 的句子,未来或将还时需不再因有些神经系统疾病进行动物甚至人体临床试验。

芯片大脑技术BRAIN-ON-A-CHIP

据悉,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的研究人员机会开发出“芯片大脑”技术的新用途:测试生物和联 学制剂随着时间的推移对大脑的影响。其研究成果于2017年11月在PLoS One期刊上发表。这项研究是另一个 致力于开发“芯片大脑”技术的研究机构的重要工作,研究人员希望通过这项研究,在未来某一天不再对动物进行神经类疾病的相关实验。

所谓“芯片大脑”技术在本质上说是研究人员将半导体晶圆用纳米导线打造的网络。当脑细胞被引入芯片后,另一该人还时需使用纳米线作为支架来构建功能性神经元回路,模拟大脑中神经元的相互连接。一旦构建模拟的脑回路,研究人员不仅还时需观察到神经连通性,还还时需研究疾病和创伤对其造成的影响。

2017年1月,哈佛大学John A. Paulson工程与应用科人学院(SEAS)的研究人员率先在研究中使用了并不是“芯片大脑”设备。并不是芯片设备不需要 使研究人员根据大脑中神经元位置的不同以及不同神经元之间的连接最好的方式来识别神经元之间的差异性,有点痛 是对精神分裂症等疾病在神经学基础层面进行研究分析。澳大利亚国立大学的研究人员刚刚改进了纳米导线的架构,开发出有史以来第另一个 不需要 运行的神经元电路。

而来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室的最新应用研究则发现,该技术可用于研究生物和联 学制剂对大脑的长期影响。目前研究小组主要关注军事人员机会会经受的化学暴露。机会创伤后应激障碍的普遍性,军事人员机会成为神经学研究最感兴趣的患者人群。

大脑对化学制剂的反应

在另一该人的研究中,研究人员专注于使用另一该人的“芯片大脑”来研究脑细胞是怎么才能 才能 受到一定量化学制剂的影响,以及有有哪些制剂是怎么才能 才能 随着时间的推移而改变大脑的研究。希望通过更深入地了解现有机制,还时需开发出相应的解毒剂,对患者进行治疗或预防,并在现实中保护军事人员等群体。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室团队所使用的“芯片大脑”设备定制了特定的插入件,使得它们不需要 对大脑的不同区域进行建模,根据时需以研究相应区域的互连性。这也让研究人员还时需将多个不累似 于型的神经元细胞都放置在比以往任何刚刚 都小得多的区域,从而在“宏观世界到微观世界”之间实现轻松转换。

通过并不是设备,研究团队不需要 监控脑细胞在交流时所趋于稳定的爆发(称为“动作电位模式”),并让另一该人了解并不是相互联系随着时间的推移怎么才能 才能 趋于稳定变化,有点痛 是当大脑暴露于如化学试剂等具体情况下会怎么才能 才能 反应。

iCHIP首席研究员伊丽莎白·惠勒(Elizabeth Wheeler)在LLNL的新闻稿中解释说:“显然,在高剂量下,另一该人知道暴露将是有害的,有刚刚 有有哪些长时间暴露于低水平化学品的战士会怎么才能 才能 尚不清楚。将来使用并不是设备,另一该人机会不需要 预测大脑将怎么才能 才能 受到影响。机会另一该人明白它的影响,没有另一该人就还时需制定出保护战士的对策。“

不再时需更多的实验大鼠?

劳伦斯利弗莫尔国家实验室工程师,论文联合作最好的方式最好的方式 者之一的戴夫索西亚(Dave Soscia)说:“之所以另一该人离完正重新认识体外大脑尚有不少差距,但相关研究在增加有有哪些设备的冗杂性并朝着正确的方向迈出了重要一步。另一该人的想法是最终让另一该人对有有哪些设备产生足够的信心,让化学药品或药物进入平台环境所观察到的效果与另一该人在人体内看后的结果累似 于。”

生物学家克里斯库普(Kris Kulp)进一步解释说:“你要 模拟某人在战场上短暂暴露于化学制剂,有刚刚 在另一个月内观察相应神经元会趋于稳定何种变化。他说另一该人会从最初的暴露中恢复过来,有刚刚 从现在起的另一个月后,仍然会产生有些不良影响。这是唯一并不是还时需对人类细胞进行并不是实验的系统。“

下一步的开发计划是研究团队将与计算机科学家,统计人员和当事人员建立合作最好的方式最好的方式 ,帮助另一该人分析和模拟该设备所提供的实验数据。