211service.com
Welke vooruitgang heeft het BRAIN-initiatief tot nu toe geboekt?
Wetenschappers moeten nog veel leren over het menselijk brein, inclusief de onderliggende oorzaken van hersenaandoeningen zoals Parkinson en Alzheimer. Door een beter idee te krijgen van hoe de hersenen werken, kunnen betere behandelingen worden ontdekt. Om dat onderzoek een vliegende start te geven, lanceerde president Obama in 2013 het Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) Initiative. Het project heeft meer dan $ 300 miljoen aan financiering verzameld van instanties, waaronder het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) en de National Institutes. of Health (NIH), evenals universiteiten, bedrijven en andere instellingen. Dit omvat $ 46 miljoen aan subsidies die de NIH heeft toegekend aan: 58 projecten afgelopen september.
Aan / uit knop
Onderzoekers van de Universiteit van North Carolina hebben een manier gevonden om gedrag zoals eten bij muizen aan en uit te zetten. Dit gedrag wordt veroorzaakt door chemische signalen in de hersenen, die worden aangestuurd door eiwitten aan het oppervlak van neuronen. Wetenschappers hebben de chemische structuur van deze receptoren in het laboratorium aangepast, zodat de sites alleen reageren op een bepaald type verbinding. De wetenschappers konden dit gedrag vervolgens in- en uitschakelen door de verbinding in de muizenhersenen te injecteren. De wetenschappers bestuderen de activiteit van meerdere receptoren in relatie tot elkaar, wat onderzoekers zou kunnen helpen de rol van de hersenen beter te begrijpen in biologische functies of ziekten zoals Alzheimer en Parkinson die optreden wanneer signaalsystemen niet goed functioneren. Het werk wordt beschreven in een mei neuron papier en ondersteund door een subsidie van $ 2,84 miljoen in het kader van het BRAIN-initiatief.
Beslissingen nemen
Onderzoekers uit Princeton ontvingen een subsidie van $ 1,02 miljoen om werkgeheugen te bestuderen, inclusief hoe de hersenen beslissingen nemen op basis van bewijs dat het binnen slechts een paar honderd milliseconden verzamelt. In een januari Natuur brief, ontwerpt het team van Carlos Brody een experiment waarin een rat klikken hoort komen door luidsprekers aan de linker- en rechterkant. Het doel is om in de richting van de spreker te bewegen die de meeste klikken heeft geklonken, legt a na op de NIH-website die de technologie beschrijft. Door de snelheid te bestuderen waarmee neuronen in de hersenen van ratten vuren, zagen de wetenschappers dat een deel van de hersenen dat bekend staat als de posterieure pariëtale cortex, verantwoordelijk was voor het verzamelen van het bewijsmateriaal over welke kant een rat zou moeten kiezen. Een ander deel van de hersenen, de prefrontale cortex genaamd, geeft de rat het signaal om in een bepaalde richting te bewegen. Dit experiment daagt enkele eerdere bevindingen uit die erop wijzen dat de prefrontale cortex een rol speelt bij het verzamelen van informatie voor het nemen van beslissingen.
Betere protheses
Een team van onderzoekers van de Universiteit van Pittsburgh, de Universiteit van West Virginia en de fabrikant van medische hulpmiddelen in Salt Lake City Rimpeling ontwikkelen een prothetisch ledemaat waarmee geamputeerden gewaarwordingen kunnen voelen zoals ze zouden doen met een natuurlijke arm, dankzij sensoren die in de arm zijn geïmplanteerd en die elektrische activiteit registreren van de spieren die overblijven na een amputatie. Wanneer ze worden gedecodeerd, sturen die signalen de bewegingen van de prothesehand, legt Robert Gaunt, assistent-professor aan de Universiteit van Pittsburgh, uit. Om het gevoel te creëren, worden sensoren in de handprothese omgezet in elektrische pulsen die neuronen nabij het ruggenmerg stimuleren, zegt hij. In plaats van het prothetische ledemaat rechtstreeks met de hersenen te verbinden, gebruiken de onderzoekers het perifere zenuwstelsel van het lichaam. Gaunt merkt op dat een van de beperkingen van de hedendaagse protheses is dat ze slechts één beweging tegelijk uitvoeren, zoals het openen of sluiten van een hand of het draaien van een pols. Het kunstmatige ledemaat van zijn team zou zes verschillende soorten bewegingen tegelijk uitvoeren, naast het geven van sensorische feedback. De technologie zou binnen vier jaar klaar kunnen zijn voor patiënten om thuis te testen, meldde het onderzoeksteam in februari. Het onderzoek maakt deel uit van een DARPA-programma.
Nieuwe beeldvorming
Een van de doelen van het BRAIN-initiatief is het ontwikkelen van nieuwe beeldvormingstechnieken, zegt Thomas Insel, directeur van het Amerikaanse National Institute of Mental Health in een blogpost met de nadruk op verschillende vorderingen in het kader van het initiatief tot dusver. Een daarvan is een nieuwe methode die is ontwikkeld door onderzoekers van Washington University en Texas A&M University. Met deze zogenaamde fotoakoestische microscopietechniek kunnen onderzoekers foto's maken met een resolutie die hoog genoeg is om individuele haarvaten en de bloedoxygenatie in de hersenen van een muis te zien. Beelden gemaakt met traditionele microscopen zouden op dat niveau wazig worden vanwege de manier waarop licht door weefsel beweegt, leggen de onderzoekers uit in een mei IEEE-puls artikel. De nieuwe beeldvormingstechniek wordt beschreven in een maart Natuur Methoden artikel. Een subsidie van $ 2,7 miljoen van de NIH financiert het onderzoek.
De afhaalmaaltijd:
Sinds president Obama het BRAIN-initiatief in 2013 aankondigde, levert financiering door instanties zoals NIH en DARPA vroege bevindingen op over besluitvorming, beeldvorming en hoe hersencircuits betrokken zijn bij bepaald gedrag. Veel van deze onderzoeksprojecten zullen jaren in beslag nemen.
Heb je een grote vraag? Stuur suggesties naar [email protected]