人腦在很大程度上仍然是一個(gè)黑盒子：快速移動(dòng)的電信號(hào)網(wǎng)絡(luò)如何變成思想，運(yùn)動(dòng)和疾病仍然知之甚少。但它是電的，所以它可以被黑客攻擊 - 問題是找到一種精確，簡單的方法來操縱神經(jīng)元之間的電信號(hào)。

十年前，科學(xué)世界充滿了對(duì)最近發(fā)現(xiàn)的一種稱為光遺傳學(xué)的技術(shù)的猜測(cè)，這種技術(shù)會(huì)用光來操縱神經(jīng)活動(dòng)。問題在于它必須通過遺傳學(xué)完成：將基因插入到靶細(xì)胞中，使其對(duì)光有反應(yīng)。之后已經(jīng)提出了其他調(diào)節(jié)神經(jīng)元的方法，但一個(gè)完美的選擇仍然是難以捉摸的。

由助理領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)。田博士教授建造了以前為太陽能電池設(shè)計(jì)的微型電線。這些納米線非常小，可以將數(shù)百個(gè)納米線并排放置在一張紙的邊緣 - 將它們放在與它們?cè)噲D與之通信的細(xì)胞部分相同的比例上。

這些納米線結(jié)合了兩種類型的硅，在受到光線照射時(shí)產(chǎn)生小電流。通過特殊工藝擴(kuò)散到金屬絲表面上的金作為促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng)的催化劑。

“當(dāng)電線就位并點(diǎn)亮?xí)r，電池內(nèi)外的電壓差略微減小。這降低了神經(jīng)元向其相鄰電池發(fā)射電信號(hào)的障礙，”田說。

研究小組用實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的大鼠神經(jīng)元測(cè)試了這種方法，看到它們確實(shí)可以觸發(fā)神經(jīng)元發(fā)射這些電信號(hào)。

“關(guān)于它的好處是黃金和硅都是生物相容的材料，”該研究的第一作者，研究生Ramya Parameswaran說。“此外，在將它們注入體內(nèi)后，這種尺寸的結(jié)構(gòu)會(huì)在幾個(gè)月內(nèi)自然降解。”

“這是一種基本但非常有前景的方法，”田說。他們計(jì)劃接下來測(cè)試動(dòng)物系統(tǒng)，這既可以幫助研究人員進(jìn)一步了解這些電信號(hào)如何在大腦中起作用，也可以提出解決帕金森病或精神疾病等問題的方法。