Onderzoekers van de MIT zijn er voor het eerst in geslaagd om een enkelvoudige, wendbare microvezel door het brein te laten bewegen. De vezel is vergelijkbaar met hersenweefsel en is in staat gebleken optische, elektrische en chemische signalen in de hersenen door te geven. Volgens de wetenschappers is de vezelgrootte vergelijkbaar met die van één menselijk haar. In de toekomst zou het kunnen bijdragen aan een nieuwe manier van onderzoek naar de functies in en connecties tussen de verschillende hersengebieden.

De resultaten uit het onderzoek zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke magazine Nature Neuroscience.

Nabootsen hersenweefsel

Door samenwerking tussen materiaalkundigen, scheikundigen en biologen is de microvezel tot stand gekomen. Met de microweefsel wilden ze de wendbaarheid en zachtheid van hersenweefsel nabootsen. Hierdoor zou het mogelijk moeten worden om hersenimplantaten langer in positie te houden, zodat deze voor een langere periode blijven functioneren. Dit betekent dat er veel meer informatie verzameld kan worden, wat met de huidige materialen niet mogelijk is.

Microvezels in staat om hersenactiviteit te meten

Eén van de tests die de onderzoekers uitvoerden maakte het mogelijk om specifieke hersenactiviteit van muizen te meten. Ze deden dit door via de microvezel een groep van lichtgevoelige eiwitten (opsins) te injecteren. Vervolgens maakte blootstelling van de eiwitten aan licht het mogelijk om de activiteit te meten.
“Dankzij de minuscule vezelgrootte kan deze in potentie gebruikt worden om de activiteit in de verschillende hersengebieden te onderzoeken”, aldus onderzoeker Anikeeva.

Het hoofdingrediënt van de microvezel

Volgens de wetenschappers was ‘het hoofdingrediënt’ van de vezelproductie, de ontwikkeling van ‘vezeldraden’, die zowel wendbaar zijn als elektriciteit geleiden.
“Meerdere onderzoeksteams hebben al exemplaren opgevraagd van de nieuwe vezels”, vertelt onderzoeker Park. Volgens hem is de volgende uitdaging om een vezel te ontwikkelen die nog meer gelijkenis vertoont met echt hersenweefsel.

Implicaties voor onderzoek naar hersenziekten

De vezel is zoals gezegd in staat langer data te verzamelen van de processen in het brein. Daarnaast kan het op plekken komen die mogelijk niet eerder zijn onderzocht. Voor veel hersenziekten als dementie, of andere ziekten die te maken hebben met ‘veranderende’ breinwerking zou het dus mogelijk kunnen leiden tot nieuwe inzichten.

Bron: Massachusetts Institute of Technology (MIT)