Μη κληρονομικός φωτοακουστικός ενθουσιασμός των μοναχικών νευρικών κυττάρων από έναν οπτικοακουστικό εκπομπό κωνικών ινών

Μη γενετική φωτοακουστική διέγερση μεμονωμένων νευρώνων από εκπομπό οπτικοακουστικών κωνικών ινών

Η νευροδιαμόρφωση σε υψηλή χωρική ανάλυση είναι σημαντική για την πρόοδο της κατανόησης των κυκλωμάτων του μυαλού καθώς και για τη θεραπεία νευρολογικών ασθενειών. Εδώ, δημιουργείται ένας οπτικοακουστικός εκπομπός κωνικών ινών (TFOE) για τον ενθουσιασμό των μοναχικών νευρικών κυττάρων καθώς και των υποκυτταρικών πλαισίων. Το TFOE κατέστησε δυνατή την αφομοίωση με καταγραφή σφιγκτήρα καθώς και την εισαγωγή ειδικής για κυτταρικό τύπο διεγερτικής καθώς και κατασταλτικών νευρικών κυττάρων στη φωτοακουστική διέγερση. Το TFOE παρέχει ένα μη γενετικό μονοκύτταρο καθώς και ένα υποκυτταρικό σύστημα καμπής, το οποίο μπορεί να χάσει ολοκαίνουργιες αντιλήψεις στο σύστημα της υπερηχογραφικής νευροδιέγερσης.

Η νευροδιαμόρφωση σε υψηλή χωρική ανάλυση ήταν στην πραγματικότητα μια ζωτική μέθοδος για την αντιμετώπιση των νευρολογικών ασθενειών, καθώς και η πρόοδος της βασικής κατανόησης στον τομέα της νευροεπιστήμης, ένας πυροβολισμός ενός μικρού πληθυσμού ή ίσως απόμερων νευρικών κυττάρων μπορεί να αλλάξει ιδιαίτερα τις ενέργειες των ζώων ή την κατάσταση του νου. Η οπτογενετική είναι μια αποτελεσματική προσέγγιση με την ικανότητα ρύθμισης του νευρικού καθήκοντος σε αρουραίους, αλλά η ζήτησή της για ιογενή επιμόλυνση περιορίζει τις εφαρμογές της σε πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου καθώς και σε ανθρώπους. Ως μια ταχέως αναπτυσσόμενη μέθοδος, ο συμπυκνωμένος υπέρηχος έχει χρησιμοποιηθεί πραγματικά σε πολλές εφαρμογές νευροδιαμόρφωσης του μυαλού. Ωστόσο, οι τυπικοί μετατροπείς που βασίζονται σε πιεζοηλεκτρικά παρέχουν χωρική ανάλυση αριθμού χιλιοστών. Επιπλέον, δοκιμάζει την ευθεία μέτρηση της ηλεκτροφυσιολογικής δράσης των κυττάρων υπό διέγερση με υπερήχους χρησιμοποιώντας ηλεκτροφυσιολογία πλήρους κυψέλης, η οποία είναι η τυπική χρυσή στρατηγική για την αξιολόγηση της πιστότητας των βιοφυσικών συσκευών νευροδιαμόρφωσης. Νέες προσεγγίσεις με σημαντικές ικανότητες, που αποτελούνται από μοναχική και υποκυτταρική ακρίβεια, καθώς και αφομοίωση ηλεκτρογραφικής καταγραφής απόμερων κυττάρων, εξακολουθούν να αναζητούνται για να καταστεί δυνατή η κατανόηση του μηχανικού ενθουσιασμού στον βαθμό των μοναχικών κυττάρων καθώς και για την παροχή υψηλής ακρίβειας για πιθανές επαγγελματικές εφαρμογές.

Σε ένα ολοκαίνουργιο έγγραφο που κυκλοφόρησε το Ελαφριά επιστήμη και εφαρμογή, μια ομάδα ερευνητών, με επικεφαλής τους καθηγητές Τσεν Γιανγκ, καθώς και τον Ji-xin Cheng από το Πανεπιστήμιο της Βοστώνης, έχουν δημιουργήσει πραγματικά έναν οπτικοακουστικό πομπό κωνικής ίνας (TFOE), ο οποίος χρησιμοποιεί το οπτικοακουστικό αποτέλεσμα και δημιουργεί τοπική ακουστική περιοχή εντός 40 μm , για φωτοακουστικό νευρικό ενθουσιασμό στο μοναχικό κύτταρο καθώς και στον υποκυτταρικό βαθμό. Η ουσιαστική καινοτομία του TFOE τόσο στην χωρική ανάλυση όσο και στην οπτικοακουστική αποτελεσματικότητα μετατροπής επιτυγχάνεται με το σχεδιασμό ινών, την προσαρμογή του προϊόντος καθώς και μια ολοκαίνουργια προσέγγιση απόθεσης. Χωρικά, έδειξαν ακουστικό ενθουσιασμό με πρωτοφανή ακρίβεια. Προσωρινά, ο μοναχικός ακουστικός παλμός με περίοδο υπο-μικροδευτερολέπτου που παράγεται από το TFOE ενεργοποίησε αποτελεσματικά τα νευρικά κύτταρα, το οποίο ανακαλύφθηκε ως ταχύτερα ακουστικά ερεθίσματα για αποτελεσματική νευροδιαμόρφωση. Είναι σημαντικό ότι το ακουστικό κύμα κοντά στην περιοχή που παράγεται από το TFOE επέτρεψε την οπτικοακουστική διέγερση με ταυτόχρονη παρακολούθηση της δράσης των κυττάρων χρησιμοποιώντας ολόκληρη την καταγραφή σφιγκτήρα κελιού. Οι έρευνές τους αποκάλυψαν δράση για τον τύπο του κυττάρου σε ακουστικό ενθουσιασμό για διεγερτικά καθώς και κατασταλτικά νευρικά κύτταρα.

Αυτές οι αναζητήσεις αποκαλύπτουν την εκπληκτική ικανότητα του TFOE ως καινοτομίας συστήματος για μη γενετική διέγερση του νευρικού συστήματος με υψηλή χωρική και χρονική ακρίβεια. Πολλές πιθανότητες για ολοκαίνουργια ερευνητική μελέτη θα ανοίξουν σίγουρα από τις ολοκαίνουργιες δυνατότητες που παρέχει το TFOE. Για παράδειγμα, αποκαλύπτοντας το όριο ειδικού τύπου κυττάρου σε ακουστικό ενθουσιασμό για διεγερτικά καθώς και κατασταλτικά νευρικά κύτταρα, διάφορα ακουστικά στρες καθώς και περίοδος μπορούν να σχετίζονται με την επίτευξη συγκεκριμένης επιλεκτικότητας κυτταρικού τύπου σε περιοχή πολλαπλών τάξεων. Εν τω μεταξύ, ο μοναχικός ακουστικός παλμός με περίοδο υπο-μικροδευτερολέπτου μπορεί να ρυθμιστεί καλύτερα για να κάνει τον χρονικό απολογισμό της διέγερσης, ο οποίος σίγουρα θα επιτρέψει τη ρύθμιση των μοτίβων εργασιών των νευρικών κυττάρων ώστε να μοιάζουν με όλους τους φυσικούς νευρικούς κώδικες. Επιπλέον, η ακουστική διέγερση των νευρικών κυττάρων, με φαρμακολογικά ή γενετικά προσαρμοσμένα δίκτυα ιόντων ενσωματωμένα με σφιγκτήρα spot, δίνει ολοκαίνουργια κατανόηση στις ηλεκτροφυσιολογικές συσκευές της μηχανικής νευροδιαμόρφωσης. Χωρίς κανέναν τύπο μεταλλικών εξαρτημάτων, το TFOE είναι μη αποδεκτό από ηλεκτρομαγνητικές διαταραχές, καθώς επίσης λειτουργεί με πρακτική απεικόνιση μαγνητικών κραδασμών (fMRI), η οποία αποτελεί εγγύηση για μελλοντική ερευνητική μελέτη για την κατανόηση των ενεργειών καθώς και της ασθένειας στους ανθρώπους. Δεδομένης της αυξανόμενης ελκυστικότητας της υπερηχογραφικής νευροδιαμόρφωσης, η πυκνότητα, η σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας και η ευελιξία του TFOE ανοίγουν μεγάλες πιθανότητες χρήσης του οπτικοακουστικού αποτελέσματος στον τομέα της νευροεπιστήμης, αναμένουν οι ερευνητές.