Los ingenieros utilizan un pequeño dispositivo para cambiar el tono de los pájaros cantores y mejorar la comprensión del jerga humano: ScienceDaily

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Las regiones del cerebro humano responsables del habla y la comunicación mantienen nuestro mundo en funcionamiento al permitirnos hacer cosas como hablar con amigos, gritar pidiendo ayuda en caso de emergencia y presentar información en reuniones.

Sin embargo, la comprensión científica de cómo funcionan estas partes del cerebro es limitada. En consecuencia, el conocimiento de cómo mejorar desafíos como los impedimentos del habla o la adquisición del lenguaje también es limitado.

Con un implante inalámbrico ultraligero, un equipo de la Universidad de Arizona está investigando pájaros cantores, una de las pocas especies que comparten la capacidad humana de aprender nuevas vocalizaciones, para mejorar la comprensión científica del lenguaje humano. Hoy se publicó un artículo sobre su trabajo en la revista. Comunicaciones de la naturaleza.

“Utilizando nuevos métodos de diseño de antenas y electrónica optimizada, hemos podido reducir drásticamente los dispositivos de las versiones existentes, hasta aproximadamente un tercio del tamaño de una moneda de diez centavos y tan delgados como una hoja de papel”, dijo el autor principal, Jokubas Ausra. , estudiante de doctorado en ingeniería biomédica en el Gutruf Lab, donde se crearon los dispositivos.

Hay varias formas en que se puede utilizar el dispositivo para estudiar el vínculo entre el comportamiento cerebral y la vocalización. Puede monitorear al ave en busca de cambios leves de temperatura que indiquen cuándo es más probable que cante un ave. Usando una técnica llamada optogenética, los investigadores pueden modular grupos de neuronas en las regiones del cerebro que se utilizan para el canto de los pájaros. En este estudio, el equipo descubrió que el control remoto de neuronas específicas durante el canto de los pájaros usando su dispositivo único hizo que la canción cambiara de tono.

“Estamos entusiasmados de ampliar la caja de herramientas de los neurocientíficos y esperamos permitir muchos estudios interesantes que descifren los principios de cómo funciona el cerebro”, dijo el autor principal Philipp Gutruf, profesor asistente de ingeniería biomédica y Craig M. Berge Fellow en el ‘UArizona College de Ingeniería.

Gutruf Lab ha desarrollado otros dispositivos inalámbricos livianos que se utilizan para monitorear la actividad cerebral en roedores, pero la capacidad de las aves para moverse en el espacio 3D presenta un desafío adicional. Este pequeño dispositivo permite que las aves se muevan sin restricciones, un avance que es posible gracias a la gestión cuidadosa de la energía enviada de forma inalámbrica a la planta.

“Debido al tamaño pequeño y al peso ligero, las aves pueden moverse libremente y vivir permanentemente con la planta sin afectar su comportamiento o salud, lo que abre muchas posibilidades para estudiar los conceptos básicos de la comunicación por voz”, dijo la coautora principal de L ‘, Julie Miller. , profesor asistente de neurociencia y ciencias del lenguaje, el habla y la audición en Arizona.

El próximo objetivo del equipo es expandir las capacidades del dispositivo para registrar también la actividad neuronal. Esto podría permitir a los investigadores visualizar la actividad cerebral durante el aprendizaje y la interpretación de canciones para obtener una comprensión más profunda de los mecanismos cerebrales subyacentes.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Facultad de Ingeniería de la Universidad de Arizona. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.

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