LED 植入物控制大脑功能。免费技术图书馆新闻

植入式 LED 控制大脑功能

21.04.2013

圣路易斯大学和伊利诺伊大学的科学家已经开发出比人类头发还细的微型 LED。

这些 LED 可以使用标准的细医用针头植入身体的任何部位。实验的实质如下：首先，基因工程师利用光遗传学技术对小鼠进行改造，即他们根据微型 LED 产生的光信号“教”大脑神经元开启和关闭。然后，在靠近这些神经元的地方植入一个 LED。打开 LED 会激活神经元，而将其关闭则相反，会停用它们。通过这种方式，可以控制特定的大脑功能。

在微型 LED 和光遗传学的帮助下，科学家们能够控制奖励系统：由于包含某些神经元，多巴胺被释放，从而产生满足感。

研究人员认为，基于印刷电子技术制造的 LED 植入物将在其他神经学研究中发挥作用。今天，类似的设备已经被用于刺激周围神经，从而减轻或完全消除疼痛。诚然，到目前为止，必须使用细光纤和激光发射器，这限制了光遗传学的可能性。

无线 LED 植入物提供了更大的灵活性。此外，带有多种颜色 LED 的设备能够同时激活和控制多个神经回路。除了 LED，还可以将微型传感器添加到植入物中，以读取大脑中的温度和电活动。新的 LED 技术可以说是神经科学最重要的进步之一。它将帮助您更好地了解大脑因压力、抑郁和焦虑等疾病而发生的变化。此外，神经网络的控制可以有效地治疗这些病症，缓解疼痛和恐惧。

悲观主义者也有一个话题要讨论：如此强大的人工激励机制可以把任何人变成奴隶，因为今天的满足感是通过更复杂的事情来实现的，比如人际关系、购买、家庭舒适度、事业、权力、创造性成就， ETC。在一个“芯片”人的社会，不需要这样的“困难”。

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人眼在睫状肌的帮助下可以改变晶状体的曲率——晶状体可以聚焦来自物体的光线反射。因此，眼睛同样可以很好地看到和区分位于不同距离的物体。

美国物理学家使用超透镜（一种纳米粒子阵列，它们之间的距离小于一个波长）创建了这种设备的类似物。科学家们决定通过改变纳米粒子之间的距离来改变系统的光学参数。

镜片厚度为30微米。一种由介电聚合物和电极制成的机电装置被用作控制人造眼光学特性的人造肌肉。当向电极施加不同的电压时，元透镜可以被压缩或拉伸；因此它的焦距减少或增加。

该研究的一位作者说：“这显示了内置光学变焦在手机相机、眼镜以及虚拟和增强现实设备中的广泛使用。”

人工晶状体除了用于技术开发，未来还可用于眼科。据科学家称，在人工眼的帮助下，可以纠正视力范围内的缺陷，特别是散光。

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