糖尿病脑研究的电生理学突破

　　日本丰桥工业大学、国立工业大学、茨城市大学和TechnoPro R&D公司的下一代半导体和传感科学研究所(IRES2)的研究小组成功地展示了用于糖尿病小鼠脑组织的低侵入性神经记录技术。这是使用直径为4微米的小针电极实现的。由于各种并发症，包括脑血管疾病的发展，记录糖尿病脑组织内的神经元活动尤其具有挑战性。由于与传统技术相比，微型化针电极具有显著的优势，针电极可以最大限度地减少组织损伤，并可以稳定记录整整一个月。

　　

概述

日本丰桥工业大学、国立工业大学、茨城市大学和TechnoPro R&D公司的下一代半导体和传感科学研究所(IRES2)的研究小组成功地展示了用于糖尿病小鼠脑组织的低侵入性神经记录技术。这是使用直径为4微米的小针电极实现的。由于各种并发症，包括脑血管疾病的发展，记录糖尿病脑组织内的神经元活动尤其具有挑战性。由于与传统技术相比，微型化针电极具有显著的优势，针电极可以最大限度地减少组织损伤，并可以稳定记录整整一个月。

众所周知，糖尿病会导致各种并发症，包括脑血管疾病的发展，脑血管疾病与阿尔茨海默病密切相关，因为它会导致神经元减少。在脑疾病的研究中，利用微电极记录神经元活动进行定量分析具有很大的潜力。然而，由于电极穿透相关的并发症，糖尿病大脑的记录预计比正常大脑更具挑战性。研究小组通过开发一种低侵入性记录技术成功地解决了这一挑战。

“我们面临的挑战是开发一种技术来记录糖尿病小鼠模型的神经元活动。我们通过使用尖端直径为4微米的微电极演示神经记录技术来实现这一目标。我们的技术成功地记录了糖尿病小鼠的神经元活动，同时最小化了组织反应。这些发现表明，我们的电极可以应用于各种受损的脑组织，不仅是糖尿病，还有其他疾病，”该文章的第一作者，硕士生Rioki Sanda和博士Koji Yamashita解释说。

 

开发背景

研究小组的负责人Takeshi Kawano教授解释了他们项目背后的动机:“糖尿病是一种复杂的疾病，已知会导致各种并发症，尤其是血管疾病。这些疾病可导致四肢坏疽，最终需要截肢。脑机接口(BMI)技术在帮助失去肢体的病人方面有着巨大的希望，使他们能够通过大脑信号控制假肢。然而，将传统电极插入糖尿病患者的脑组织会造成损伤，这使得BMI技术在这些患者中的应用风险大大高于其他患者。认识到这一关键需求，我们启动了一个项目，专门为患有糖尿病相关血管疾病的患者开发一种低侵入性记录技术。”

未来的前景

研究小组相信，他们的记录技术已经在糖尿病小鼠身上得到了成功的证明，具有更广泛应用的巨大潜力。他们设想将其用于使用患有各种疾病的不同模型小鼠进行药物发现研究。此外，该团队的目标是将该技术扩展到其他动物模型，包括大鼠和猴子，以加速下一代BMI的开发，使其具有更高的功效和更广泛的适用性。

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