Dobrze zapowiadające się sztuczne komórki nerwowe :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Naukowcy wyjaśniają naturę kłopotów z pamięcią występujących w demencji

Najszczęśliwsi naukowcy pracują w Danii, wg pierwszego sondażu karier czasopisma Nature

Unijni naukowcy wykorzystują terapię genową do spowolnienia choroby mózgu

Drapieżniki wykorzystują sygnały wibracyjne do namierzania ofiar

Naukowcy rzucają światło na powiązanie ubytku słuchu z wrażliwością na dotyk

Naukowcy połączyli wyniki badań nad chorobą Parkinsona

Naukowcy ze Szwecji dokonują przełomu w dziedzinie komunikacji komórek nerwowych, tworząc pierwszą sztuczną komórkę nerwową zdolną do komunikacji z komórkami nerwowymi człowieka. Badania te pozwolą pogłębić wiedzę na temat patofizjologii, molekularnych celów i metod leczenia różnych zaburzeń układu nerwowego, takich jak choroba Parkinsona. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature Materials.

Dotąd naukowcy stymulowali sygnały nerwowe w układzie nerwowym stosując metody oparte na pobudzeniu elektrycznym. Na przykład implanty ślimakowe umieszcza się chirurgicznie w ślimaku, który znajduje się w uchu środkowym, podłączając bezpośrednio do mózgu elektrody. Tymczasem naukowcy z Instytutu Karolińskiego i Uniwersytetu w LinkĂśping w Szwecji odkryli, że ta metoda powoduje aktywację wszystkich typów komórek w obszarze elektrody, co w najlepszym wypadku przynosi nijaki wynik.

"Bezpośredni interfejs elektryczny boryka się z pewnymi nieodłącznymi problemami takimi jak niemożność rozróżniania typów komórek" - jak wynika z badań. "Pojawia się więc zapotrzebowanie na nowatorskie urządzenia, które stworzą interfejs konkretnie z komórkami nerwowymi."

W ramach ostatnich badań naukowcy opracowali nowy typ "elektrody przekaźnikowej", wykorzystując tworzywo sztuczne przewodzące prąd elektryczny. Elektroda przekaźnikowa uwalnia neuroprzekaźniki, które komórki mózgowe wykorzystują do naturalnej komunikacji.

"Demonstrujemy organiczne urządzenie elektroniczne zdolne do precyzyjnego przekazywania neuroprzekaźników in vitro oraz in vivo. Przetwarzając elektroniczne adresowanie w przekaz neuroprzekaźnikowy, urządzenie naśladuje synapsę" - czytamy w artykule.

Zespół również wykazał, że elektroda przekaźnikowa może być wykorzystywana do kontroli funkcji słuchu w mózgu świnki morskiej.

"Umiejętność dostarczenia dokładnych dawek neuroprzekaźników otwiera zupełnie nowe możliwości korygowania systemów sygnalizujących, które w wielu schorzeniach neurologicznych działają wadliwie" - wyjaśnia kierownik badań, profesor Agneta Richter-Dahlfors z Wydziału Fizjologii i Farmakologii Instytutu Karolińskiego w Szwecji.

Zdaniem naukowców "przekaz jest realizowany przy minimalnych zakłóceniach fizjologicznych, gdyż sygnały elektroniczne są przekładane na transport jonów przy braku przepływu płynu".

Następnym krokiem będzie opracowanie małego urządzenia, które można wszczepić do organizmu. Według profesor Richter-Dahlfors i jej koleżanki profesor Barbary Canlon, to urządzenie może być programowalne, aby umożliwić elastyczne uwalnianie neuroprzekaźników (tj. tak często lub tak rzadko jak jest to konieczne) w przypadku danego pacjenta.

Innowacyjna technologia przyniesie korzyści chorym cierpiącym na różne choroby, w tym epilepsję i utratę słuchu.

"Dzięki wykazaniu możliwości przekładania elektronicznych sygnałów adresowania, poprzez neuroprzekaźniki sygnalizujące, na odpowiedzi pnia mózgu, technologia ta ustanawia nowy paradygmat interfejsu maszyna-mózg" - napisali autorzy. "Odkrycia te są wielkim krokiem naprzód w łączeniu biologii z technologią i zapowiadają dalszą symbiozę elektroniki z żywymi układami."

Źródło: CORDIS

Więcej informacji:

Nature Materials:
http://www.nature.com/nmat/

Instytut Karoliński:
http://ki.se/

Źródło danych: Instytut Karoliński; Nature Materials
Referencje dokumentu: Simon D.T., et al. (2009) Organic electronics for precise delivery of neurotransmitters to modulate mammalian sensory function. Nature Materials (w druku). Publikacja internetowa z dnia 5 lipca; DOI: 10.1038/NMAT2494.

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Włókno nerwowe czuciowe, włókno nerwowe aferentne, włókno nerwowe dośrodkowe włókno nerwowe przewodzące impulsy nerwowe do ośrodkowego układu nerwowego od receptorów unerwiających narządy wewnętrzne, mięśnie szkieletowe, skórę i stawy. pełny tekst

Nature jedno z najstarszych i najbardziej prestiżowych . Aktualnie wydawcą Nature jest firma Nature Publishing Group, należąca do brytyjskiego wydawnictwa Macmillan Publishers. Oprócz Nature wydaje ona także miesięczniki naukowe, prowadzi serwis internetowy news@nature.com oraz serwis rekrutacyjny Nature Jobs. pełny tekst

Nature Genetics recenzowane czasopismo naukowe wydawane przez Nature Publishing Group, założone w 1992 roku. Siostrzanym periodykiem jest Nature Reviews Genetics, publikujący prace o charakterze przeglądowym. pełny tekst

Balaenoptera omurai - mało poznany gatunek walenia z rodziny fałdowców. Po raz pierwszy opisany przez trzech japońskich biologów Shiro Wada, Masayuki Oishi i Tadasu K. Yamada w 2003 roku (w wydaniu Nature z 20 listopada). pełny tekst

Korzenie nerwowe (radix nervi spinalis) potocznie określane czasem jako "korzonki nerwowe" wiązki włókien nerwowych odchodzących od rdzenia kręgowego jako nici korzeniowe i tworzące po połączeniu pień nerwu rdzeniowego. Na wysokości każdej przestrzeni międzykręgowej od rdzenia odchodzą cztery korzenie dwa korzenie brzuszne i dwa korzenie grzbietowe, po jednej parze z prawej i lewej strony rdzenia. Korzeń nerwowy grzbietowy zawiera włókna nerwowe czuciowe, brzuszny włókna ruchowe. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".