工程师创建了一个超小型无电池的设备用光来记录单个神经元

哺乳动物的大脑是人体中最复杂的器官，能够同时处理数千种刺激，以分析模式，预测变化并产生高度测量的作用。大脑在几分之一秒之内如何完成所有这些工作仍然是未知的。

可以在个体神经元水平上探测大脑的植入物尚未广泛用于研究人员。在日常情况下身体运动时研究神经元活动变得更加困难，因为监视设备通常需要将研究参与者连接到控制站的电线。

亚利桑那大学，乔治华盛顿大学和西北大学的研究人员创建了一种超小型，无线，无电池的设备，该设备使用光来记录单个神经元，以便神经科学家可以看到大脑的工作方式。该技术在《美国国家科学院院刊》上的一项研究中进行了详细介绍。

“作为生物医学工程师，我们正在与神经科学领域的合作者合作，以改善工具以更好地理解大脑，特别是当我们穿越周围的世界时，这些个体神经元-大脑的组成部分-会如何相互作用。”主要研究作者亚历克斯·伯顿(Alex Burton)说，他是亚利桑那大学生物医学工程博士学位的学生，也是古特鲁夫实验室的成员。

该过程首先涉及用一种染料着色特定的神经元，该染料的亮度取决于活性。然后，该设备将光照射到染料上，使神经元的生化过程可见。该设备使用仅比人类头发稍宽的探针捕获变化，然后直接读取神经元活动的信息，并将信息无线传输给研究人员。

伯顿说：“该设备比单个M&M小，重量只有其二十分之一。”

该设备可以很小，甚至可以像一张纸一样灵活，因为它不需要电池。它从设备上的微型天线收集的外部振荡磁场中收集能量。这使研究人员无需使用限制性设备即可研究大脑活动，并为神经科学家提供了一个了解大脑基础机制的平台。

研究高级作者菲利普·古特鲁夫(Philipp Gutruf)说：“在创建设备时，我们使用了易于获得且价格便宜的材料和方法，以使科学界能够对该工具进行大规模调整。”生物医学工程系的成员，也是该大学BIO5研究所的成员。“我们希望这项技术能够在对抗神经退行性疾病(例如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症)方面有所作为，并为诸如疼痛，成瘾和抑郁症等生物学机制提供启发。”

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