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Los LED de implante controlan las funciones cerebrales

21.04.2013

Científicos de la Universidad de St. Louis y la Universidad de Illinois han desarrollado LED microscópicos más delgados que un cabello humano.

Estos LED se pueden implantar en cualquier parte del cuerpo con una aguja médica delgada estándar. La esencia del experimento es la siguiente: primero, los ingenieros genéticos modificaron ratones utilizando tecnología optogenética, es decir, "enseñaron" a las neuronas cerebrales a encenderse y apagarse de acuerdo con una señal de luz creada por un diminuto LED. Luego, se implantó un LED más cerca de estas neuronas. Encender el LED activa las neuronas, y apagarlo, por el contrario, las desactiva. De esta manera, se pueden controlar funciones cerebrales específicas.

Con la ayuda de un LED en miniatura y la optogenética, los científicos pudieron controlar el sistema de recompensa: debido a la inclusión de ciertas neuronas, se liberaba dopamina, lo que provocaba una sensación de satisfacción.

Los investigadores creen que los implantes LED, que se fabrican a partir de electrónica impresa, serán útiles en otros estudios neurológicos. Hoy en día, ya se utilizan dispositivos similares para estimular los nervios periféricos, lo que reduce o desactiva por completo el dolor. Es cierto que hasta ahora era necesario utilizar fibras ópticas delgadas y emisores láser, lo que limitaba las posibilidades de la optogenética.

Los implantes LED inalámbricos ofrecen mucha más flexibilidad. Además, los dispositivos con LED de varios colores pueden activar y controlar varios circuitos neuronales al mismo tiempo. Además de los LED, se pueden agregar pequeños sensores a los implantes para tomar lecturas de temperatura y actividad eléctrica en el cerebro. Podría decirse que la nueva tecnología LED es uno de los avances más importantes de la neurociencia. Te ayudará a comprender mejor lo que sucede en el cerebro como resultado de trastornos como el estrés, la depresión y la ansiedad. Además, el control de las redes neuronales puede tratar con eficacia estas condiciones, aliviar el dolor y el miedo.

Los pesimistas también tienen un tema de discusión: un mecanismo de incentivo artificial tan poderoso puede convertir a cualquiera en un esclavo, porque hoy el sentimiento de satisfacción se realiza por cosas mucho más complejas, como relaciones, compras, comodidad doméstica, carrera, poder, logros creativos. , etc. En una sociedad de personas "chip", tales "dificultades" no son necesarias.

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Metalens - ojo artificial 02.03.2018

Científicos de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Harvard han desarrollado un metalens que es similar al ojo humano: su distancia focal se puede cambiar con la ayuda de músculos artificiales.

El ojo humano, con la ayuda del músculo ciliar, puede cambiar la curvatura de la lente, una lente que enfoca el reflejo de los rayos de luz de un objeto. Debido a esto, el ojo puede igualmente ver y distinguir objetos ubicados a diferentes distancias.

Los físicos estadounidenses han creado un análogo de dicho dispositivo utilizando metalens: una matriz de nanopartículas, cuya distancia es inferior a una longitud de onda. Los científicos decidieron cambiar los parámetros ópticos del sistema modificando las distancias entre las nanopartículas.

El espesor de la lente era de 30 micrómetros. Se utilizó un dispositivo electromecánico hecho de un polímero dieléctrico y electrodos como un músculo artificial que controla las propiedades ópticas del ojo artificial. Cuando se aplicaban diferentes voltajes a los electrodos, los metales podían comprimirse o estirarse; por lo tanto, su distancia focal disminuyó o aumentó.

"Esto muestra el amplio alcance del uso del zoom óptico incorporado: en cámaras de teléfonos móviles, anteojos y dispositivos de realidad virtual y aumentada", dijo uno de los autores del estudio.

Además de usarse para el desarrollo de tecnología, una lente artificial puede usarse en oftalmología en el futuro. Según los científicos, con la ayuda de un ojo artificial es posible corregir defectos en el espectro de la visión, en particular, el astigmatismo.

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