01
研究表明40赫茲閃爍光有助於治療阿爾茲海默症
據報導,照明研究中心(LRC)開展了一項新研究表明40赫茲紅光或有助於改善阿爾茲海默症患者的認知功能。
這一項新研究表明,向健康年輕人睜開的眼睛照射40赫茲的紅光刺激可增強大腦伽馬振蕩(一種腦波,Gamma oscillations)。伽馬波是人神經以25~100Hz(但以40Hz為典型)振蕩顯示出的圖像。伽馬振蕩與注意力和記憶過程相關,已知在阿爾茲海默症患者中會受到幹擾。
下一步,LRC將研究這種具有前景的非藥物學照明幹擾方法是否能夠改善輕度認知障礙者和阿爾茲海默症患者的認知功能。據悉,這項研究——《閃爍紅光刺激促進相干40赫茲神經振動:可行性研究》(Flickering Red-Light Stimulus for Promoting Coherent 40 Hz Neural Oscillation: A Feasibility Study)——已發表在《阿茲海默症期刊》(Journal of Alzheimer’s Disease)上。
實際上,MIT蔡立慧教授團隊早在2016年就提出,利用特定頻率閃爍的LED燈可以大大減少患有阿爾茨海默病老鼠視覺皮層中的β-澱粉樣斑塊。這種光療法的作用原理,是通過激發伽馬振蕩來幫助大腦抑制β樣澱粉蛋白斑塊的產生,同時激發能夠驅除這些斑塊的細胞的活動。
此後,蔡教授團隊一直在研究和探索外部暴露於40赫茲的閃爍光是否可以改善認知功能並逆轉與阿爾茨海默病相關的神經變性。直到2019年,該團隊進一步研究表明,閃爍的光治療似乎可以誘導大腦活動,這既增強了小膠質細胞抵抗炎症的能力,又使神經元能夠更好地保護和修復,以對抗有害的有毒蛋白質。
不過,MIT研究員表示,仍然沒有人確切知道40赫茲閃爍光如何能夠觸發大腦深處基因表達的這些特定變化。在動物模型方面,研究團隊在進行進一步的研究工作,以更好地理解這種不尋常的機制;在人體方面,已經開始在阿爾茨海默病患者中進行聲光治療的人體試驗。
02
日本開發出可貼在皮膚上的彩色顯示屏 厚度2毫米伸縮自如
東京大學的染谷隆夫博士(大學院工學系研究科科長兼教授)的研究團隊與大日本印刷(以下簡稱DNP),改進了自主開發的彈性混合電子安裝技術,成功製造出了可自由伸縮的薄型全彩皮膚顯示屏與驅動電路、通信電路和電源一體化的顯示屏(照片1、2)。該裝置可貼到皮膚上顯示外部發送來的圖像信息的顯示屏。
照片1:可自由伸縮的薄型全彩皮膚顯示屏。利用自主開發的可伸縮混合電子安裝技術,在橡膠膜上安裝了12×12個彩色LED並彈性布線。
照片2:顯示部、驅動電路、BLE(低功耗藍牙)通信電路和電源實現一體化,可以貼到皮膚上。
【研究要點】
此次開發的可以貼合曲面形狀的彈性混合電子安裝技術擴大了部件的選擇範圍,作為驗證實驗,研究團隊提高了皮膚顯示屏的表現力,成功實現了全彩化。
另外,還提高了全彩皮膚顯示屏的布線可靠性,驅動電路、通信電路和電源也實現了一體化。能輕鬆貼到各種物體表面使用。
顯示和獲得信息的器件形狀發生變化,傳遞的信息量也會發生變化。為彌補遠程通信中的情感交流,皮膚顯示屏可以在信息傳遞中發揮更多的便利性,比如以前所未有的方式發送聲援信息等。
【研究內容】
電路基板以前主要是硬板狀基板,現在開始廣泛使用薄膜狀柔性基板。柔性基板可以彎曲或卷繞,但無法反覆 「伸縮變形」,因此,該研究團隊以實現可以伸縮且能自由貼合曲面的電子電路基板為目標,推進了研究開發。
配合伸縮變形的電極布線,此前存在材料拉伸時電阻升高,以及反覆伸縮時容易斷線的問題。另外,利用既有的剛性部件在擁有高彈性的基材上形成電子電路時,還存在柔性電極材料與剛性部件的接合部容易被伸縮時積累的應力所破壞的問題。
研究團隊自主開發了即使彎曲或拉伸柔性基材,電阻值也不會改變的電極布線。另外還具有了即使安裝剛性部件,伸縮時也不容易斷線的特性。通過提高可靠性,能製作使用相對較大的部件時也不容易損壞的電路。為驗證這種安裝技術的有效性而開發的皮膚顯示屏,以2.5mm的相等間隔在薄橡膠膜上嵌入了12×12個(像素:144)1.5mm見方的全彩LED。整體厚度約為2mm,反覆進行130%的伸縮也沒有損壞電氣特性和機械特性。由於厚度薄、重量輕、可自由伸縮,直接貼到皮膚上也不會妨礙人的動作,能大幅減輕佩戴時的負擔。包括曲面在內,還能貼到皮膚以外的各種物體上。
顯示部分的驅動電壓為3.7V,顯示速度為60Hz,最大耗電量平均為100mW。以前發布的皮膚顯示屏為單色顯示,而此次的開發品利用全彩LED實現了9,000種顏色以上的色彩表現能力。另外,顯示區域外周附近也安裝了控制電路和電池,無需進行布線,貼到手背上的皮膚顯示屏可以通過BLE(低功耗藍牙)通信從外部控制顯示內容。
僅能彎曲的顯示屏已經實現商品化,但伸縮顯示屏和可以貼到皮膚上的極薄顯示屏目前還只報告了幾款處於研發階段的試製品。研究團隊2009年5月發布了全球首款16×16組成的可伸縮有機電致發光(EL)顯示屏,2016年8月發布了採用厚度僅1μm的極薄有機EL元件的7段式顯示屏,2018年2月發布了本次研究成果的上一代產品——單色皮膚顯示屏。
此次的研究採用以無機半導體為發光材料的LED作為發光元件,並結合使用自主開發的彈性混合電子安裝技術,由此,與以往的可伸縮顯示屏相比,同時實現了超高的大氣穩定性和機械耐久性。將可以自由伸縮的顯示屏貼合到皮膚上,並使其隨著人的動作變形,數百個LED在此狀態下無任何故障地顯示了全彩視頻,這還是全球首次。
另外,本產品採用銅作為彈性布線材料,可利用普通的電子部件製造流程製造。由於能利用工業界已經實現實用化且量產性優異的方法製造,有望儘快投入使用,將來還有望降低成本。
來源:中國之光網