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,随着某些技术的心智成熟期是什么是什么是什么的句子的句子的句子 ,未来或将都要能不再因某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:测试生物和心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。这项研究是一十个 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,让我们都要能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,研究人员不仅都要能观察到神经连通性,还都要能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工程与应用科学是院(SEAS)的研究人员率先在研究中使用了某些“芯片大脑”设备。某些芯片设备要能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方法来识别神经元之间的差异性,特别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我应该 改进了纳米导线的架构,开发出有史以来第一十个 要能运行的神经元电路。

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心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

在让我们的研究中,研究人员专注于使用让我们的“芯片大脑”来研究脑细胞是如保受到少许化学制剂的影响,以及什么制剂是如保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,都要能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,使得它们要能对大脑的不同区域进行建模,根据时要以研究相应区域的互连性。这也让研究人员都要能将多个不这类型的神经元细胞都放置在比以往任何后来 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。

通过某些设备,研究团队要能监控脑细胞在交流时所处于的爆发(称为“动作电位模式”),并让让我们了解某些相互联系随着时间的推移如保处于变化,特别是当大脑暴露于如化学试剂等情况下会如保反应。

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,让我们知道暴露将是有害的,假如什么长时间暴露于低水平化学品的战士会如保尚不清楚。将来使用某些设备,让我们机会要能预测大脑将如保受到影响。机会让我们明白它的影响,没有让我们就都要能制定出保护战士的对策。“

不再时要更多的实验大鼠?

劳伦斯利弗莫尔国家实验室工程师,论文联战略战略商务合作之一的戴夫索西亚(Dave Soscia)说:“人太好让我们离全版重新认识体外大脑尚有不少差距,但相关研究在增加什么设备的冗杂性并朝着正确的方向迈出了重要一步。让我们的想法是最终让让我们对什么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让我们在人体内看过的结果这类。”

生物学家克里斯库普(Kris Kulp)进一步解释说:“让我模拟某人在战场上短暂暴露于化学制剂,假如在十个 月内观察相应神经元会处于何种变化。你说什么让我们会从最初的暴露中恢复过来,假如从现在起的十个 月后,仍然会产生某些不良影响。这是唯一一种生活 都要能对人类细胞进行某些实验的系统。“

下一步的开发计划是研究团队将与计算机科学家,统计人员和某些人员建立战略商务合作,帮助让我们分析和模拟该设备所提供的实验数据。