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器,這種探測器由發(fā)光二極管(LEDs)和傳感器構(gòu)成,是一種可用于測量和操縱大腦活動和其它活體組織的新工具。
這種小型探測器能夠幫助科學(xué)家研究動物的神經(jīng)活動、以及生理和生化等過程?;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活體組織進行實時操縱。
在腦科學(xué)的研究中,這種探測器可以用于進行所謂的“光遺傳學(xué)”實驗,這種實驗牽扯到經(jīng)過遺傳學(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)利用類似的方法對神經(jīng)回路(neural circuits)進行了研究分析,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,有更好的機械兼容性,并且能夠用無線進行驅(qū)動和操控,能夠在被檢測動物處于自由活動狀態(tài)下進行工作,使研究結(jié)果更可靠。
在一次試驗中,他們把這種探測器注入老鼠的大腦中,然后利用光脈沖對大腦的獎賞回路(reward pathway)進行刺激。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,就像它們曾經(jīng)在那里得到過食物獎賞一樣。
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,打開了一個新的交叉學(xué)科領(lǐng)域。