Esnek Elektrotlar, Hareket Sırasında Omurga Aktivitesinin Kaydedilmesine İzin Verir

Bu hafta, Cell Reports dergisi, hareket sırasında farelerin omurilik sinir hücrelerinin aktivitesini kaydetmeye yönelik yeni bir teknoloji hakkındaki bir çalışmayı yayınladı. SpinalNET adı verilen bu teknoloji, farelerin omurgasına yerleştirilebilen esnek bir elektrottur. SpinalNET esnek olduğu için, hareket sırasında omurilikle birlikte hareket edebilir. Bu, araştırmacıların özgürce hareket eden hayvanlarda nöral aktiviteyi kaydetmelerine olanak sağlar.

Geleneksel olarak, omurilik nöronlarının aktivitesini incelemek zordu çünkü omurilik hareket sırasında hareket eder. Omuriliğe yerleştirilen sert sensörlere dayanan mevcut teknikler ya omuriliğe zarar verir ya da hareket sırasında tekil nöronların aktivitesini yakalayamaz.

“Şimdiye kadar, omurilik daha çok bir siyah kutu olmuştur […] Sorun, omuriliğin normal aktivite sırasında çok fazla hareket etmesidir. Başınızı çevirdiğinizde veya öne eğildiğinizde, omurilik nöronları da hareket eder.”Dedi, Lan Luan, çalışmanın yazarlarından ve elektrik ve bilgisayar mühendisliği alanında yardımcı profesör.

Bu sorunu çözmek için, Yu Wu’nun liderliğindeki Rice Üniversitesi araştırma ekibi, spinalNET’i geliştirdi. Bu yöntemdeki elektrotlar, bir insan saçından yüzlerce kez daha ince ve neredeyse nöral doku kadar yumuşak ve esnektir. Bu yüzden, hareket sırasında omurilikle birlikte hareket edebilirler.

SpinalNET ile araştırmacılar, omurilikteki nöronal aktiviteyi uzun süreler boyunca ve büyük bir çözünürlükle kaydedebilmekte, hatta aynı nöronu birkaç gün boyunca izleyebilmekteler.

Bu teknolojinin, omuriliğin hareketi nasıl kontrol ettiği hakkındaki anlayışımızı önemli ölçüde iyileştirme potansiyeli bulunmaktadır. Araştırmacılar, doğal davranışlar sırasında omurilik nöronlarının aktivitesini inceleyerek, bu nöronların koordineli hareketleri nasıl oluşturdukları hakkında bilgi edinebilirler. Bu bilgi, omurilik yaralanmaları ve hareketi bozan hastalıklar için yeni tedavilerin geliştirilmesine yol açabilir.

“Bu tür bilgileri çıkarabilme yeteneği, omurilik hastalığından muzdarip milyonlarca kişi için tedavi geliştirmenin ilk ama önemli bir adımıdır” dedi Yu Wu, Rice Üniversitesi Haberlerinde.

Araştırmacılar ayrıca spinalNet’in bazı mevcut sınırlılıklarını da kabul ediyor. Örneğin, kaydedilebilecek nöron sayısı elektrotların sayısı ile sınırlıdır. Ayrıca, kayıtlar zamanla bozulabilir.

Gelecekteki çalışmalar, kayıtların uzun vadeli istikrarını artırmaya ve kayıt kanallarının sayısını çoğaltmaya odaklanmalıdır.