一項新的研究表明，研究人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)同時獨立地遠程控制眾多動物的大腦回路。科學(xué)家們相信，這項新開發(fā)的技術(shù)可以加速大腦研究和各種神經(jīng)科學(xué)研究，以揭示基本的大腦功能以及各種神經(jīng)精神和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的基礎(chǔ)。
韓國科學(xué)技術(shù)院、圣路易斯華盛頓大學(xué)和科羅拉多大學(xué)博爾德分校的多學(xué)科研究團隊創(chuàng)建了一個無線生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)具有自己的無線植入式設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 基礎(chǔ)設(shè)施，可在全球范圍內(nèi)進行高通量神經(jīng)科學(xué)實驗互聯(lián)網(wǎng)。這項創(chuàng)新技術(shù)可以使科學(xué)家能夠操縱世界各地動物的大腦。該研究于 11 月 25 日發(fā)表在《自然生物醫(yī)學(xué)工程》雜志上
“這項新技術(shù)具有高度通用性和適應(yīng)性。它可以實時或以預(yù)定方式遠程控制大量神經(jīng)植入物和實驗室工具，無需直接的人機交互，”KAIST 電氣工程學(xué)院的 Jae-Woong Jeong 教授說，該研究的資深作者。“這些與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的無線神經(jīng)裝置和設(shè)備在科學(xué)和醫(yī)學(xué)方面具有巨大的潛力。”
無線生態(tài)系統(tǒng)只需要一臺可以以低于 45 美元的價格購買的微型計算機，它可以連接到互聯(lián)網(wǎng)并與無線多功能腦探針或其他類型的使用物聯(lián)網(wǎng)控制模塊的常規(guī)實驗室設(shè)備進行通信。通過在單一生態(tài)系統(tǒng)中優(yōu)化集成獨特物聯(lián)網(wǎng)硬件和軟件的多功能性和模塊化結(jié)構(gòu)，這種無線技術(shù)提供了以前沒有通過單一獨立技術(shù)展示過的新應(yīng)用。這包括但不限于簡約的硬件、全球遠程訪問、選擇性和預(yù)定的實驗、可定制的自動化和高吞吐量的可擴展性。
“只要研究人員可以訪問互聯(lián)網(wǎng)，他們就能夠隨時隨地在世界任何地方觸發(fā)、定制、停止、驗證和存儲大型實驗的結(jié)果。他們可以遠程在部署的動物身上進行大規(guī)模的神經(jīng)科學(xué)實驗在多個國家，”主要作者之一、KAIST 和科羅拉多大學(xué)博爾德分校的研究員 Raza Qazi 博士說。“該系統(tǒng)的低成本使其易于采用，并可以進一步推動許多實驗室的創(chuàng)新，”Qazi 博士補充說。
這種物聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)技術(shù)的顯著優(yōu)勢之一是它能夠在全球范圍內(nèi)大規(guī)模部署，因為它具有極簡的硬件、低安裝成本、易用性和可定制的多功能性。世界各地的科學(xué)家可以在他們現(xiàn)有的實驗室中快速實施這項技術(shù)，而預(yù)算問題最少，以實現(xiàn)全球遠程訪問、可擴展的實驗自動化或兩者兼而有之，從而有可能減少解決各種神經(jīng)科學(xué)挑戰(zhàn)所需的時間，例如與頑固神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān)的挑戰(zhàn)。
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