“网络胚胎”映射大脑发育中的神经活动
7月1日,北京科学技术日报(记者张曼甘兰(Zhang Menganran))由美国哈佛大学主持的研究小组设计并尝试了一个灵活的电极神经信号记录平台,称为“网络胚胎”。这是一个生物电子平台,是为大脑发育而“量身定制”的,它可以通过胚胎开发使全脑播种。有望揭示胚胎在发育时如何逐渐建立神经回路,以及神经回路与复杂行为之间的关系。该结果是神经科学领域的里程碑,相关研究已作为新自然问题的涵盖文章发表。
这一成功被认为是在Thosenot透明胚胎中实现大脑发育活动的毫秒电生理记录的第一个技术成功,该记录为研究神经发育机制,理解相关疾病并促进Deveradation Mee提供了新的工具。大脑计算机界面技术的NT。
该系统的独特性是有效的机械灵活性,随着大脑从二维结构变为三维形态,可以同步,从而稳定地记录了脑电图活性。团队选择PFPE作为电极绝缘层。这种氟化的弹性体不仅非常灵活和出色的生物相容性,而且还支持亚微米尺度线的高精度产生。目前,由该材料制成的柔性电极在记录人脑的记录中表现出色。
以前,由于缺乏适当的PAA录制,科学家对在发育阶段的神经系统的电活动有限。这项新技术就像一个实心相机,可以继续并清楚地捕获从神经元的初始外观到复杂网络的开发的完整过程。时间分辨率可以达到单身E排出水平和空间涵盖了大脑的许多区域。
研究小组从发展的生物学中获得了灵感,并在脊椎动物胚胎开发过程中使用了自然变化,以嵌入胚胎神经板中的超薄弹力电极繁殖。随着神经管的关闭,电极被折叠并打开,并最终与三维脑组织结合在一起。实验表明,闭合这不仅实现无缝整合,而且不会干扰大脑的正常发育和功能。
该平台应用于各种脊椎动物模型,包括爪蟾胚胎,小鼠胚胎和新生儿大鼠神经系统,在各种物种中实现稳定的电生理记录。尤其是在脊髓的生活变化实验中,研究小组观察到了类似于发展过程的神经活动模式,显示了这种S的广泛流行率系统在再生药物领域的应用。
【主编辑圈】
人们总是想知道神经系统如何增长,增长和发展复杂的神经网络。由于缺乏有效的监测方法,我们很难知道大脑发育开始时发生了什么。目前,研究人员设计了一个灵活的神经电极录音平台。胚胎发育在高含量(毫秒)中记录大脑电动大脑的整个活动的能力,等于拍摄纪录片以促进神经成长。依靠这个平台,我们不仅可以清楚地看到“电路”是如何内置在大脑中的,还可以增强我们对脑部疾病,脑接口发展和神经再生的理解。