豊橋技科大,脳神経用マイクロLEDプローブを作製

豊橋技術科学大学は,神経科学で活用するためのマイクロLED神経プローブを開発した(ニュースリリース)。

高次脳機能に関連する情報プロセスは絡み合って存在する神経細胞の複雑な相互作用に起因していることが知られている。光遺伝学技術は他の細胞に影響を与えることなく光で特定の神経細胞を正確にコントロールすることができるため,脳神経活動と動物の行動の因果関係の解明に貢献し得る技術として期待されている。

従来はマウスの脳組織に光ファイバを刺し,光刺激をして神経細胞を制御していたが,ファイバは太く脳にダメージを与えたり,複数箇所を刺激することが困難だった。

現在,従来のLEDよりも1/10~1/100以下となる小さなLEDの集積化技術である「マイクロLED」が注目されており,1cm角の中に数百万個のマイクロ LEDを並べることで高輝度・高効率なディスプレーの実現が期待されている。

研究では,この小さなLEDを神経科学分野に活用することを考え,複数のマイクロLEDが集積された神経プローブを開発した。マイクロLEDは数十μm 角ととても小さなものだが,神経細胞を活性化するのに十分な明るい光を作り出すことができる。

今回作製したマイクロLEDを活用した神経プローブはこれまでの神経科学ツールの問題を解決でき,高い時空間分解能によって複雑な神経活動制御および記録が可能になるという。

研究グループは,開発したマイクロLED神経プローブを光遺伝学研究に関連する動物実験へと活用して神経科学の発展に貢献していきたいとする。このツールを用いて脳機能の理解が進めば,がんや精神疾患,てんかんの治療法の確立やブレイン・マシン・インターフェースへの応用,脳機能をベースにした新たなアルゴリズム開発を目指すAI分野など,多くの分野へ活用されることが期待されるとしている。

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