科學(xué)家近發(fā)明了一種能夠用注射器注入到活體組織中的微型探測(cè)器,這種探測(cè)器由發(fā)光二極管(LEDs)和傳感器構(gòu)成,是一種可用于測(cè)量和操縱大腦活動(dòng)和其它活體組織的新工具。
這種小型探測(cè)器能夠幫助科學(xué)家研究動(dòng)物的神經(jīng)活動(dòng)、以及生理和生化等過(guò)程?;谇度虢M織內(nèi)部的傳感器的反饋,這種生物兼容性的電子器械還能夠用于對(duì)活體組織進(jìn)行實(shí)時(shí)操縱。
在腦科學(xué)的研究中,這種探測(cè)器可以用于進(jìn)行所謂的“光遺傳學(xué)”實(shí)驗(yàn),這種實(shí)驗(yàn)牽扯到經(jīng)過(guò)遺傳學(xué)修飾的神經(jīng)細(xì)胞,這類神經(jīng)細(xì)胞能夠?qū)庾龀龇磻?yīng)。近幾年,神經(jīng)科學(xué)家已經(jīng)利用類似的方法對(duì)神經(jīng)回路(neural circuits)進(jìn)行了研究分析,其中涉及到藥物成癮、抑郁癥以及帕金森癥,但是深入到大腦內(nèi)部的研究還是非常棘手。
這種小設(shè)備的尺度比光纖要小,有更好的機(jī)械兼容性,并且能夠用無(wú)線進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和操控,能夠在被檢測(cè)動(dòng)物處于自由活動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行工作,使研究結(jié)果更可靠。
在一次試驗(yàn)中,他們把這種探測(cè)器注入老鼠的大腦中,然后利用光脈沖對(duì)大腦的獎(jiǎng)賞回路(reward pathway)進(jìn)行刺激。那些在“Y”字形迷宮當(dāng)中接受光照的老鼠,事后更愿意待在迷宮當(dāng)中,就像它們?cè)?jīng)在那里得到過(guò)食物獎(jiǎng)賞一樣。
這種新型技術(shù)的性在于,它把電子學(xué)和光子學(xué)直接引入到活體組織中,打開(kāi)了一個(gè)新的交叉學(xué)科領(lǐng)域。