3D-gedruckte transparente Schädel und bietet ein Fenster zum Gehirn: – Gerät kann neue Erkenntnisse für die Gehirnforschung auf Gehirnerschütterungen, Alzheimer und Parkinson

3D-gedruckte transparente Schädel und bietet ein Fenster zum Gehirn: – Gerät kann neue Erkenntnisse für die Gehirnforschung auf Gehirnerschütterungen, Alzheimer und Parkinson

2019-04-04

Forscher an der Universität von Minnesota entwickelt haben, eine einzigartige 3D-gedruckte transparente Schädel-Implantat für Mäuse, bietet Gelegenheit zu beobachten, Aktivität des gesamten Gehirns-Oberfläche in Echtzeit. Das Gerät ermöglicht die fundamentalen Forschung, könnten neue Einblicke für das menschliche Gehirn Bedingungen wie Erschütterungen, Alzheimer-und Parkinson-Krankheit.

Die Forschung, veröffentlicht in „Nature Communications“. Die Forscher planen zudem, um das Gerät zu kommerzialisieren, die Sie aufrufen, Sehen-Shell.

„Was wir versuchen zu tun ist, um zu sehen, ob wir die Visualisierung und Interaktion mit großen teilen des Gehirn der Maus-Oberfläche, genannt die Rinde, die über lange Zeiträume. Diese geben uns neue Informationen über, wie das menschliche Gehirn funktioniert“, sagte Suhasa Kodandaramaiah, Ph. D., co-Autor der Studie und der Universität von Minnesota Benjamin Mayhugh Assistant Professor of Mechanical Engineering in der College of Science and Engineering. „Diese Technologie erlaubt uns zu sehen, die meisten der cortex in Aktion mit beispielloser Kontrolle und Präzision, während die Stimulierung bestimmter Teile des Gehirns.“

In der Vergangenheit, die meisten Wissenschaftler haben als kleine Regionen des Gehirns und versucht, es zu verstehen, im detail. Jedoch, die Forscher jetzt fest, dass das, was passiert, in einem Teil des Gehirns, wahrscheinlich wirkt sich auf andere Teile des Gehirns gleichzeitig.

Eine der ersten Studien über das Sehen-Shell-Gerät untersucht, wie milde Gehirnerschütterungen in einem Teil des Gehirns auf andere Teile des Gehirns, als es neu organisiert, strukturell und funktional. Kodandaramaiah, sagte, dass die Maus-Gehirne sind sehr ähnlich in vielerlei Hinsicht auf menschliche Gehirne, und das Gerät öffnet die Tür für ähnliche Forschung an Mäusen suchen, bei degenerativen Erkrankungen des Gehirns, die sich auf Menschen wie Alzheimer oder Parkinson.

Die Technologie ermöglicht es den Forschern, um zu sehen, die globalen Veränderungen für die erste Zeit in einem noch nie dagewesenen Auflösung. In einem video, produziert mit dem Gerät, änderungen in der Helligkeit des Maus-Gehirns entsprechen, wachsen und schwinden der neuronalen Aktivität. Subtile Blitze sind Zeiten, in denen das ganze Gehirn wird plötzlich aktiv. Die Forscher sind immer noch versuchen zu verstehen, die Grund für eine solche Globale koordinierte Aktivität und was bedeutet es für das Verhalten.

„Dies sind die Studien, die wir nicht tun konnte, in den Menschen, aber Sie sind extrem wichtig für unser Verständnis, wie das Gehirn funktioniert, damit wir uns verbessern können Behandlungen für Menschen, die Erlebnis-Hirn-Verletzungen oder Erkrankungen,“ sagte Timothy J. Ebner, M. D., Ph. D., co-Autor der Studie und eine Universität von Minnesota-Professor und Leiter der Abteilung von Neurologie in der Medizinischen Fakultät.

Um die See-Shell-Forscher Digital gescannt die Oberfläche der Maus-Schädel, und dann verwendet die digitalen scans zu erstellen, die eine künstliche transparente Schädel, die hat die gleichen Konturen wie das original-Schädel. Während eine präzise Operation, die Oberseite der Maus ist der Schädel ersetzt, mit dem 3D-gedruckte transparente Schädel Gerät. Das Gerät erlaubt es den Forschern um die Aufzeichnung der Aktivität des Gehirns gleichzeitig, während die Bildgebung des gesamten Gehirns in Echtzeit.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung dieser Vorrichtung ist, dass die Maus den Körper nicht ablehnen, das Implantat, was bedeutet, dass die Forscher waren in der Lage zu studieren die gleichen Gehirn der Maus über mehrere Monate. Studien an Mäusen über mehrere Monate ermöglichen, Forscher zu studieren Gehirn Altern in einer Weise, die Jahrzehnte dauern, um zu studieren Menschen.

„Dieses neue Gerät ermöglicht uns die Gehirnaktivität bei der kleinsten Ebene Zoomen auf bestimmte Neuronen, während sich eine big-picture Blick auf einen großen Teil des Gehirns Oberfläche im Laufe der Zeit,“ Kodandaramaiah, sagte. „Die Entwicklung der Geräte und die zeigen, dass es funktioniert, ist nur der Anfang von dem, was wir tun können, um vorab die Hirnforschung.“