Kaynak
Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
Yeni Cihaz Ultrason ve Genetiği Birleştirerek Derin Beyin Nöronlarını Harekete Geçiriyor
Parkinson hastalığı ve epilepsi gibi nörolojik bozukluklar, derin beyin stimülasyonu ile bir miktar tedavi başarısı elde etti, ancak bunlar cerrahi cihaz implantasyonu gerektiriyor. Louis'deki Washington…
Parkinson hastalığı ve epilepsi gibi nörolojik bozukluklar, derin beyin stimülasyonu ile bir miktar tedavi başarısı elde etti, ancak bunlar cerrahi cihaz implantasyonu gerektiriyor. Louis'deki Washington Üniversitesi'nde multidisipliner bir ekip, cerrahi cihaz implantasyonu olmadan beyindeki belirli nöron türlerini açıp kapatabilen ve motor aktiviteyi hassas bir şekilde kontrol edebilen, odaklanmış ultrason kullanarak yeni bir beyin stimülasyon tekniği geliştirdi.
McKelvey Mühendislik Okulu'nda yardımcı doçent olan Hong Chen liderliğindeki ekip, beyindeki nöronların invaziv olmayan, hücre tipine özgü aktivasyonunu gösteren doğrudan kanıt sağlayan ilk ekip oldu. Ayrıca, ultrason-genetik kombinasyonunun, beynin derinliklerinde belirli bir hedefi uyararak davranışları güçlü bir şekilde kontrol edebildiğini gösteren ilk çalışma da bu oldu.
Kısmen, Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin “BRAIN Girişimi” tarafından finanse edilen üç yıllık araştırmanın sonuçları, 11 Mayıs 2021'de Beyin Stimülasyonu'nda çevrimiçi olarak yayınlandı.
Chen, “Çalışmamız, sonotermogenetiklerin, derin bir beyin bölgesini hedeflerken serbestçe hareket eden farelerde davranışsal tepkileri uyandırdığına dair kanıt sağladı. Sonothermogenetik, sinirbilim araştırmalarına yönelik yaklaşımlarımızı dönüştürme ve insan beyni bozukluklarını anlamak ve tedavi etmek için yeni yöntemleri ortaya çıkarma potansiyeline sahiptir.” açıklamasında bulundu.
Chen ve ekibi, bir fare modeli kullanarak, genetik olarak seçilmiş nöronlara TRPV1 iyon kanalları içeren bir viral yapı verdi. Ardından, düşük yoğunluklu odaklanmış ultrason yoluyla küçük bir ısı patlaması, giyilebilir bir cihaz aracılığıyla beyindeki seçilmiş nöronlara iletildi. Vücut sıcaklığından sadece birkaç derece daha sıcak olan ısı, nöronları açıp kapatmak için bir anahtar görevi gören TRPV1 iyon kanalını harekete geçirdi.
Çalışma ayrıca, ışığa duyarlı iyon kanallarının hedeflenen ifadesinin ve beynin derinlerindeki nöronları uyarmak için ışığın hassas iletiminin kombinasyonu olan optogenetik kavramına da dayanıyor. Optogenetik, yeni nöral devrelerin keşfini artırmış olsa da, ışık saçılması nedeniyle penetrasyon derinliği sınırlıdır ve optik fiberlerin cerrahi implantasyonunu gerektirir.
Chen, sonothermogenetic'in fare beynindeki herhangi bir yeri milimetre ölçeğinde çözünürlükle beyne herhangi bir zarar vermeden hedef alma sözü verdiğini söyledi. Chen ve ekibi, tekniği optimize etmeye ve bulgularını doğrulamaya devam ediyor.
McKelvey Mühendislik Okulu'nda yardımcı doçent olan Hong Chen liderliğindeki ekip, beyindeki nöronların invaziv olmayan, hücre tipine özgü aktivasyonunu gösteren doğrudan kanıt sağlayan ilk ekip oldu. Ayrıca, ultrason-genetik kombinasyonunun, beynin derinliklerinde belirli bir hedefi uyararak davranışları güçlü bir şekilde kontrol edebildiğini gösteren ilk çalışma da bu oldu.
Kısmen, Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin “BRAIN Girişimi” tarafından finanse edilen üç yıllık araştırmanın sonuçları, 11 Mayıs 2021'de Beyin Stimülasyonu'nda çevrimiçi olarak yayınlandı.
Chen, “Çalışmamız, sonotermogenetiklerin, derin bir beyin bölgesini hedeflerken serbestçe hareket eden farelerde davranışsal tepkileri uyandırdığına dair kanıt sağladı. Sonothermogenetik, sinirbilim araştırmalarına yönelik yaklaşımlarımızı dönüştürme ve insan beyni bozukluklarını anlamak ve tedavi etmek için yeni yöntemleri ortaya çıkarma potansiyeline sahiptir.” açıklamasında bulundu.
Chen ve ekibi, bir fare modeli kullanarak, genetik olarak seçilmiş nöronlara TRPV1 iyon kanalları içeren bir viral yapı verdi. Ardından, düşük yoğunluklu odaklanmış ultrason yoluyla küçük bir ısı patlaması, giyilebilir bir cihaz aracılığıyla beyindeki seçilmiş nöronlara iletildi. Vücut sıcaklığından sadece birkaç derece daha sıcak olan ısı, nöronları açıp kapatmak için bir anahtar görevi gören TRPV1 iyon kanalını harekete geçirdi.
Çalışma ayrıca, ışığa duyarlı iyon kanallarının hedeflenen ifadesinin ve beynin derinlerindeki nöronları uyarmak için ışığın hassas iletiminin kombinasyonu olan optogenetik kavramına da dayanıyor. Optogenetik, yeni nöral devrelerin keşfini artırmış olsa da, ışık saçılması nedeniyle penetrasyon derinliği sınırlıdır ve optik fiberlerin cerrahi implantasyonunu gerektirir.
Chen, sonothermogenetic'in fare beynindeki herhangi bir yeri milimetre ölçeğinde çözünürlükle beyne herhangi bir zarar vermeden hedef alma sözü verdiğini söyledi. Chen ve ekibi, tekniği optimize etmeye ve bulgularını doğrulamaya devam ediyor.