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Brain Imaging01:14

Brain Imaging

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Brain imaging technologies provide critical insights into both the structure and function of the human brain, enabling medical professionals and researchers to diagnose, study, and treat neurological disorders or psychiatric disorders more effectively.
These technologies include computerized axial tomography (CAT or CT scans), positron-emission tomography (PET scans),  magnetic resonance imaging (MRI),  functional magnetic resonance imaging (fMRI), and Transcranial Magnetic...
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ワイヤレス磁熱による深部脳刺激

Ritchie Chen1, Gabriela Romero2, Michael G Christiansen1

  • 1Department of Materials Science and Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA. Research Laboratory of Electronics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139, USA.

Science (New York, N.Y.)
|March 14, 2015
PubMed
まとめ
この要約は機械生成です。

研究者らは,磁性ナノ粒子を用いて熱感神経細胞を活性化するための無線深部脳刺激を開発した. この方法は,脳の回路を研究し,神経学的障害を治療するために,リモート,最小侵襲的な神経刺激を可能にします.

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科学分野:

  • 神経科学は神経科学である.
  • バイオテクノロジー バイオテクノロジー
  • マテリアルサイエンス 材料科学

背景:

  • 深部脳刺激 (DBS) は,脳の回路を研究し,神経学的障害の治療に不可欠です.
  • 現在のDBS方法は,しばしば侵入的なインプラントと有線接続を必要とし,慢性的なアプリケーションを制限します.
  • 特定のニューロン集団をターゲットにすることは,脳刺激における課題であり続けています.

研究 の 目的:

  • 磁性ナノ粒子を用いたニューラル刺激のための新しい,無線的な方法を実証するために.
  • 熱感性ニューロンの磁熱活性化による脳の深部刺激の可能性を調査する.
  • 慢性的でインプラントのない神経刺激の実現可能性を評価する.

主な方法:

  • 交互の磁場にさらされたときにヒステリーシス経由で熱を生成する磁性ナノ粒子を利用しました.
  • ナノ粒子によって生成された熱を使って神経刺激のために熱感性カプサイシン受容体TRPV1を活性化しました.
  • ネズミの腹部トゲメンタル領域に無線磁熱刺激を行いました.
  • 標的および予測脳領域におけるニューロンの活動を監視する.

主要な成果:

  • TRPV1 ((+)) ニューロンの磁熱活性化による遠隔および最小侵襲的な神経刺激を成功裏に達成しました.
  • ワイヤレス刺激に対する反応として,広範囲に及び可逆性のあるニューロン発火が実証されている.
  • 標的にされた腹部タグメンタル領域のニューロンとその投影部位における観察された興奮.
  • ナノ粒子が脳内に1ヶ月以上持続し,慢性的な刺激を可能にすることが確認されました.

結論:

  • ワイヤレス磁熱刺激は,深い脳の刺激のための有望なアプローチを提供します.
  • このテクニックは,慢性的でインプラントフリーな神経調節を可能にします.
  • この方法は,無傷の脳回路の研究を容易にし,神経学的障害の治療の可能性を秘めています.