Высокоточный оптический зонд для изучения человеческого мозга

08.01.2024

Ученые из Массачусетского университета в Амхерсте представили новую эру в области оптогенетики, представив высокоточный оптический зонд, специально разработанный для контроля активности мозга. Этот инновационный класс зондов включает в себя микроскопические светодиоды (LED) на своем конце, позволяющие модулировать активность нейронов путем угнетения или возбуждения сигналов в нервных тканях мозга.

Высокоточный оптический зонд от Массачусетского университета представляет значительный шаг вперед в исследованиях мозга, открывая новые возможности для лечения неврологических расстройств. Этот инновационный инструмент обещает улучшить наши методы и подходы к пониманию и лечению различных заболеваний, связанных с мозгом.

Оптогенетика, основанная на модификации генов нейронов, создает оптический канал для регулирования возбуждения и ингибирования. Путем использования света определенной длины волны ученые могут манипулировать активностью нейронов.

Новый зонд, в отличие от существующих в оптогенетике, излучает свет двух цветов - красного и синего, что позволяет как подавлять, так и возбуждать активность нейронов. Разработанный размерами 0,2 мм в ширину и 0,05 мм в толщину, этот микрозонд обещает быть чрезвычайно эффективным инструментом для исследования функций определенных групп нейронов.

Применение этой технологии в медицинской сфере, особенно в изучении и лечении неврологических расстройств, включая эпилепсию, является очевидным. Возможность ингибировать и возбуждать нейроны с помощью этого зонда предоставляет новые перспективы для борьбы с эпилептическими приступами. Исследования, проведенные на мышах, которые стали объектом изучения с использованием новых зондов, обещают углубить наше понимание неврологических механизмов и способствовать разработке более эффективных методов лечения различных расстройств.

<< Назад: Модули памяти Micron LPCAMM2 09.01.2024

>> Вперед: Проектор Humane AI Pin 08.01.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Устранение причины возгорания аккумуляторов 12.10.2024 Современные аккумуляторы, используемые в электронике и электротранспорте, постоянно совершенствуются, но одна из ключевых проблем до сих пор остается актуальной - это перегрев и последующее возгорание. Недавние исследования, проведенные учеными из Южной Кореи, предлагают инновационное решение, способное повысить безопасность литий-ионных аккумуляторов, которые широко применяются в смартфонах, ноутбуках, электромобилях и другой технике. Исследователи разработали новый материал под названием Safety Reinforced Layer (SRL), который может стать настоящим прорывом в обеспечении безопасности аккумуляторных батарей. Этот сверхтонкий слой, толщиной всего в один микрометр, располагается между катодом и токосъемником батареи и способен предотвращать перегрев, что существенно снижает риск возгорания. Уникальная молекулярная структура SRL активируется при повышении температуры, изменяя электрические свойства материала и тем самым препятствуя возникновению воспламенения. Один из ключевых факторов, обеспечивающих эффективность SRL, заключается в его способности увеличивать электрическое сопротивление при росте температуры. Согласно данным, предоставленным учеными, сопротивление возрастает на 5000 Ом с каждым градусом повышения температуры. Этот процесс обратим: как только температура снижается до безопасного уровня, аккумулятор снова может начать функционировать в нормальном режиме, без потери своих характеристик. В ходе испытаний было подтверждено, что аккумуляторы, оснащенные SRL, могут не только предотвращать перегрев, но и приостанавливать уже начавшееся воспламенение. Это открытие имеет огромное значение для автомобильной промышленности, особенно в свете активного развития электромобилей. Безопасность батарей в таких транспортных средствах является приоритетной задачей, и новая технология может стать важным шагом на пути к ее решению. К примеру, компания LGChem уже планирует начать массовое производство аккумуляторов с применением SRL к 2025 году. Необходимость таких нововведений подчеркивается и недавними инцидентами. В частности, в Северной Калифорнии произошло серьезное ДТП с участием электрической фуры Tesla Semi, в котором причиной пожара стал сильный перегрев аккумуляторов. Этот случай вновь напомнил об уязвимостях современных литий-ионных батарей и стимулировал разработчиков к поиску новых технологий для повышения безопасности. Инновации, подобные SRL, могут не только сделать электромобили более безопасными, но и расширить их использование в других отраслях, требующих высокой надежности. Авиация, морской транспорт и энергетические системы - это лишь некоторые из областей, где новая технология может найти свое применение. Разработка корейских ученых является значительным шагом вперед в решении проблемы перегрева аккумуляторов. Введение SRL в массовое производство позволит существенно снизить количество аварий, связанных с возгоранием батарей, и повысить общую надежность и безопасность современных технологий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025