Giugno 16, 2024

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La ricerca mira a migliorare l’interfaccia elettronica del cervello

La ricerca mira a migliorare l’interfaccia elettronica del cervello

Scoprire un modo migliore per connettere i neuroni alla bioelettronica sarà il prossimo passo avanti tecnologico nel campo dell’assistenza sanitaria e il Laboratorio delle interfacce bioneurali dell’Università di Binghamton è in prima linea nella ricerca su questo argomento.

Guidato dal professore assistente Siwan Rao da Thomas G. Watson College di ingegneria e scienze applicate‘S Dipartimento di Ingegneria Biomedicail laboratorio sta facendo progressi verso la comprensione I meccanismi che mantengono in funzione il nostro cervello e lo sviluppo di trattamenti efficaci per aiutare quando le cose vanno male.

Ultime ricerche, pubblicato su Nature Communications, dimostra la chimica degli idrogel e i metodi di microfabbricazione per miniaturizzare e integrare più componenti nella bioelettronica del cervello. Gli idrogel assomigliano ai tessuti viventi per il loro elevato contenuto di acqua, morbidezza, elasticità e biocompatibilità.

“Utilizzando questo materiale morbido, stiamo creando una sonda neurale multifunzionale in grado di fornire luce al tessuto cerebrale e anche di registrare l’attività neurale”, ha detto Rao. “Una nuova tecnica chiamata optogenetica utilizza la luce per controllare i neuroni. Attivando o inibendo l’attività cerebrale, speriamo di analizzare il meccanismo dei disturbi neurologici”.

Tra i contributori della ricerca figurano gli studenti di dottorato Sisi Huang, Onji Hong e Qianbin Wang, insieme a collaboratori della Michigan State University, dell’Università del Massachusetts Amherst e del MIT.

Sizhi Huang

Huang, il primo autore dell’articolo su Nature Communications, si è trasferito a Binghamton dall’UMass Amherst lo scorso autunno con il resto del laboratorio di Rao, studenti e animali da esperimento, ma questa ricerca è in corso dal 2022.

“Una delle sfide era che non avevamo molta esperienza con le registrazioni elettriche”, ha detto. “Ci sono voluti sei mesi per risolvere il problema perché abbiamo ottenuto alcuni risultati ma non eravamo sicuri che fossero quelli giusti e non volevamo pubblicare risultati potenzialmente falsi.”

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Rao attende già con ansia il passo successivo, compresa la ricerca sui problemi della colonna vertebrale e sui disturbi dell’autismo.

“Abbiamo un brevetto in fase di revisione su questa tecnologia che si concentra sulla creazione di un’interfaccia migliore per il cervello, il midollo spinale e il sistema nervoso periferico, che ci aiuterà a comprendere meglio il meccanismo dell’intero sistema nervoso”, ha affermato.

Questa ricerca è stata supportata dal National Institutes of Health (NIH), dal National Science Foundation Career Award Program e dal Young Investigators Program for Brain and Behavior Research.

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