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:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Радиациационное тепло для солнечных батарей 14.02.2020 Команда инженеров в сфере современной энергетики из Калифорнийского Университета в Лос-Анджелесе представила свой новый проект, представляющий собой уникальное устройство, умеющее захватывать радиационное тепло и увеличивать количество вырабатываемого электричества при помощи стандартной конвертации солнечного света в электричество как таковое. Ученые отмечают, что их новое устройство вряд ли стоит рассматривать в качестве самодостаточного в строгом смысле этого слова, но вместо этого лучше смотреть на него в качестве активного модуля улучшения работы солнечных аккумуляторов, причем в заметно более продуктивной манере. Дело в том, что концепт дешевого электричества сам по себе является довольно привлекательным - в особенности для тех людей, которые проживают в достаточно бедных регионах планеты, лишенные возможности иметь доступ к нему на постоянной основе. А потому такие команды, как представленная из Калифорнии, прикладывают все усилия для облегчения жизни таким людям. В качестве нового проекта выступает устройство стоимостью примерно в 30 долларов США, которое умеет захватывать рассеиваемое радиационное тепло - исходящее в основном от активных модулей солнечной батареи - а также при помощи феномена естественного охлаждения удерживать остаточное тепло внутри ячеек солнечных батарей и аккумуляторов. Так можно значительно легче справляться с захватом, хранением и распределением большего количества солнечной энергии, нежели при использовании стандартного функционала и оборудования, которое не всегда может преподнести именно тот результат, который необходим как простым пользователям, так и экспертам.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026