Vlaknaste sonde za istraživanje odnosa između mozga i creva

Neuralna komunikacija između mozga i GI trakta je umešana u niz različitih stanja poput autizma i Parkinsonove bolesti. Međutim, proučavanje interakcije između ovih neurona do sada je bilo teško. 

Nove mikroelektronske sonde su tanki polimerne filamenti koji sadrže senzore i druge mikroelektronske komponente, uključujući mikrofluidne kanale za isporuku lekova i izvora svetlosti za obavljanje optogenetike. Sonde se mogu unaprediti u gastrointestinalna ili nervna tkiva da bi proučavale i uticale na aktivnost. Tim MIT-a se nada da će tehnologija otkriti nove fenomene u raznim bolesnim stanjima.

Ispostavilo se da creva i mozak dosta komuniciraju, a to ne uključuje isključivo mozak koji daje uputstva crevima. Istraživači sve više shvataju da signali iz creva takođe mogu uticati na naše ponašanje i aktivnost, a osovina creva i mozga može igrati važnu ulogu u raznim bolestima.

"Postoji kontinuirano dvosmerno preslušavanje između tela i mozga", rekla je Polina Anikeeva, istraživač uključena u studiju. "Dugo smo mislili da je mozak tiranin koji šalje izlaz u organe i kontroliše sve. Ali sada znamo da postoji mnogo povratnih informacija nazad u mozak, a ove povratne informacije potencijalno kontrolišu neke od funkcija koje smo ranije pripisivali isključivo centralnoj neuronskoj kontroli.

Međutim, proučavanje ovoga je bilo teško do danas, i u nastojanju da malo rasvetle ovo pitanje, ovi istraživači sa MIT-a su dizajnirali novi alat. U stvari, morali su da dizajniraju alat, jer nije postojao. "Da bismo mogli da izvršimo optogenetiku creva, a zatim izmerimo efekte na funkciju i ponašanje mozga, što zahteva milisekundnu preciznost, potreban nam je uređaj koji nije postojao", rekao je Atharva Sahasrabudhe, drugi istraživač uključen u studiju. "Dakle, odlučili smo da to uradimo.”

Da bi napravili sonde, istraživači su koristili pristup koji se naziva termičko crtanje, koje uključuje izvlačenje polimernih niti u tanke filamente. Filamenti se takođe mogu funkcionalizovati nizom mikroelektronskih uređaja, uključujući senzore i izvore svetlosti za optogenetiku, zajedno sa mikrofluidnim kanalima koji mogu da isporuče lekove. Jednom kada uđu u neuronska tkiva, bežične sonde se napajaju i kontrolišu pomoću malog kontrolnog kola koje se može pričvrstiti na kožu.

Do sada su istraživači testirali tehnologiju na miševima i otkrili da oni mogu značajno uticati na ponašanje miševa stimulisanjem njihovog creva. "Sada možemo da počnemo da se pitamo, da li su to slučajnosti, ili postoji veza između creva i mozga?“ rekla je Anikeeva. „I možda postoji prilika da se uključimo u ta kola creva i mozga da bismo počeli da upravljamo nekim od tih stanja manipulisanjem perifernim krugovima na način koji direktno ne ’dodiruje‘ mozak i manje je invazivan.

Izvor:www.pcpress.rs