2025年 | プレスリリース?研究成果
マイクロLEDと神経電極を統合したハイブリッド神経プローブの開発 ~従来の光遺伝学的手法を超えた高精度な神経活動制御と多点記録を実現~
【本学研究者情报】
〇大学院薬学研究科 薬理学分野
教授 佐々木拓哉
【概要】
豊橋技術科学大学電気?電子情報工学系の関口寛人准教授、電気?電子情報工学専攻の博士前期課程 篠原豪太氏と東北大学大学院薬学研究科の佐々木拓哉教授、鹿山将特任研究員らは、生体組織深部において高精度に神経活動を制御し、多点で神経活動を同時記録することを可能とするマイクロLEDと神経電極を一体化したハイブリッドプローブを開発しました。
近年では、光遗伝学的手法(注1)を利用して、生体の外部から光のみを当てることで、神経细胞の活动を制御することが可能になっています。しかし、従来の光ファイバーを用いた手法では、単一の神経集団の制御に限られ、复数の领域を同时に精密に操作することが困难でした。また、光刺激のみでは神経ネットワークの情报処理や伝播の复雑なメカニズムを完全には解明できないため、诱発された神経活动を高解像度で计测する技术が求められていました。
今回、本研究グループは、独自の接合技术を用いて、光刺激と神経活动记録を同时に行えるよう多点マイクロ尝贰顿と神経电极をハイブリッド统合する神経科学プローブを开発しました。この新しいハイブリッドプローブを使用して、マウス脳内で光刺激が特定の神経活动を诱导する様子を高い空间?时间分解能で记録することに成功しました。本研究成果は、神経ネットワークの理解を飞跃的に进展させる可能性を秘めており、神経疾患の新たな治疗法开発や、神経科学研究の革新につながることが期待されています。
本研究成果は、2025年2月6日(木)に「Applied Physics Express」にオンライン掲載されました。
図1.特定部位への光刺激と多点での神経活动记録を同时に行える
マイクロ尝贰顿と神経电极を统合したハイブリッドプローブ
【用语解説】
注1:光遗伝学的手法
遗伝子导入によって特定の波长の光を当てると活性が変化するタンパク质を発现させることで、狙った神経细胞の活动を光で制御する手法である。代表的なタンパク质として知られるチャネルロドプシン2は、青色の光によって神経活动时のナトリウムイオンを细胞内に流入でき、人為的に标的の神経细胞の神経活动を诱発できる。
【论文情报】
タイトル:Hybrid Probe Combining MicroLED and Neural Electrode for Precise Neural Modulation and Multi-Site Recording
著者: Gota Shinohara, Tasuku Kayama, Ayumu Okui, Wataru Oda, Atsuhi Nishikawa, Alexander Loesing, Nahoko Kuga, Takuya Sasaki, Hiroto Sekiguchi
掲載誌:Applied Physics Express
顿翱滨:
问い合わせ先
(研究に関すること)
東北大学大学院薬学研究科 薬理学分野
教授 佐々木拓哉(ささき たくや)
罢贰尝:022-795-5503
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(*を蔼に置き换えてください)
(报道に関すること)
東北大学大学院薬学研究科?薬学部 総務係
罢贰尝:022-795-6801
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(*を蔼に置き换えてください)