毎月のブログも第10号をお届けする時期となりました。 これまで掲載した様々な科学的トピック- Beta Cells(べータ細胞) 、 Burst Detection(バースト検知) 、 Axons( 軸索)Retina(網膜) Organoids (オルガノイド) 、Human iPSC-Derived Neurons (ヒトiPS細胞由来神経細胞) 、Neurons and Viruses (ニューロンとウィールス)Spike Sorting (スパイクソーティング) と同様に、先月号のMEA technology for drug screening(薬物スクリーニングのための微小電極アレイ技術) もお楽しみいただけたでしょうか。

10月号では、ニューラルネットワークを操作するための技術開発に焦点を当てた、Neuroengineering(神経工学)の最新の発展を特集します。Kimらによって書かれた特集論文では、標的神経細胞送達のための磁気駆動のマイクロロボットについて説明しています。以下が要約です。

A magnetically actuated microrobot for targeted neural cell delivery and selective connection of neural networks.
(標的神経細胞送達のため及びニューラルネットワークの選択的接続のための磁気駆動マイクロロボット)

Eunhee Kim, Sungwoong Jeon, Hyun-Kyu An, Mehrnoosh Kianpour, Seong-Woon Yu, Jin-young Kim, Jong-Cheol Rah, Hongsoo Choi. Science Advances. 2020年9月.

Kimらは、生体外でニューラルネットワークを選択的に接続するためのニューロン搭載マイクロロボットの多様性を実証しています。神経クラスター間の機能的接続性は、高密度(HD)-微小電極アレイ(MEA)技術によって細胞外の活動電位伝播を測定することによって立証されました。活動電位は、標的単一神経細胞の電気刺激によって誘発され、磁気的駆動するマイクロロボットによって接続された神経クラスターを横断しました。ニューラルネットワークの選択的接続と能動形成を制御および誘発する能力には、損傷したニューロンネットワークから軸索成長の治療法を開発する可能性を秘めています。最後に、著者によって提示された技術によって示された方法は、高感度で特定のシナプスに対する薬物効果を評価するために有効です。

論文はこちらです。

Kimらの論文を巻頭で特集しましたが、最新の神経工学の発展について掘り下げた4本の科学的論文を次にご紹介します:

  1. Deep brain optogenetics without intracranial surgery.
    (頭蓋内手術を伴わない脳深部光遺伝学)

    Ritchie Chen, Felicity Gore, Quynh-Anh Nguyen, Charu Ramakrishnan , Sneha Patel , Soo Hyun Kim, Misha Raffiee, Yoon Seok Kim, Brian Hsueh, Esther Krook-Magnusson, Ivan Soltesz , Karl Deisseroth. Nature Biotechnology. 2020年10月.
    論文は こちら。
  2. Toward neuroprosthetic real-time communication from in silico to biological neuronal network via patterned optogenetic stimulation.
    (パターン化された光遺伝学的刺激を介したインシリコから生物学的神経回路網への神経機能代替のリアルタイム通信に向けて)

    Yossi Mosbacher, Farad Khoyratee, MiriGoldin, Sivan Kanner, Yenehaetra Malakai, Moises Silva, FilippoGrassia, Yoav Ben Simon, Jesus Cortes, Ari Barzilai, Timothée Levi, Paolo Bonifaz. Scientific Reports. 2020年5月.
    論文は こちら。
  3. A Neuromorphic Prosthesis to Restore Communication in Neuronal Networks.
    (神経回路網の通信を回復するための神経形態学的プロテーゼ)

    Stefano Buccelli, Yannick Bornat, Ilaria Colombi, Matthieu Ambroise, Laura Martines, Valentina Pasquale, Marta Bisio, Jacopo Tessadori, Przemysław Nowak, Filippo Grassia, Alberto Averna, Mariateresa Tedesco, Paolo Bonifazi, Francesco Difato, Paolo Massobrio, Timothee Levi, Michela Chiappalone. iScience. 2019年9月.
    論文は こちら。
  4. A biohybrid synapse with neurotransmitter-mediated plasticity.
    (神経伝達物質を介した可塑性を備えたバイオハイブリッドシナプス)

    Scott T. Keene , Claudia Lubrano, Setareh Kazemzadeh, Armantas Melianas , Yaakov Tuchman, Giuseppina Polino, Paola Scognamiglio, Lucio Cinà , Alberto Salleo , Yoeri van de Burgt, Francesca Santoro. Nature Materials. 2020年6月.
    論文は こちら