Въпреки че звучи фантастично да се вкара изкуствен образ в нечие съзнание, точно това са направили учените от Колумбийския университет - използвайки тънък светлинен лъч, за да създадат образ в мозъка на мишка, съобщи сайтът на университета.
Резултатите показват, че мозъкът може да бъде по-лесно манипулируем, отколкото се смяташе досега, а постижението може да окаже голямо влияние върху неврологията и медицината.
Докладът с водещ автор Рафаел Юсте (Rafael Yuste), професор в Колумбийския университет, е публикуван на 11 август в рецензираното списание Science.
Смята се, че групите мозъчни неврони, които се активират синхронно в отговор на сетивни или моторни стимули, са функционално и физиологично свързани. Тези естествено срещащи се невронни ансамбли са един от начините да бъдат програмирани спомените в мозъка, обяснява The Scientist.
Сега изследователите от Колумбийския университет показват, че е възможно да се стимулират неврони в зрителната кора в живи, будни мишки и да се предизвика формирането на нов ансамбъл от неврони, които се държат като група и запазват своята синхронна реакция в продължение на няколко дни.
Група от неврони, стимулирани в будна мишка с визуален стимул (вляво) в сравнение с група неврони, стимулирани чрез оптогенетика (вдясно). Източник: Luis Carrillo-Reid Columbia University
Изследователите са успели да контролират и наблюдават мозъка на жива мишка, използвайки оптогенетични инструменти, които са революция неврологията през последното десетилетие. Те инжектирали мишката с вирус, съдържащ светлочувствителни протеини, проектирани да достигнат специфични мозъчни клетки. След като протеините влязат вътре в клетката, изследователите активирали дистанционно неврона с светлина, все едно включват телевизор.
Докато мишката тича свободно на бягаща пътека, главата й е под микроскоп. Учените стимулират малка група от клетки в зрителната кора с лазерен сноп светлина през черепа на мишката. С втори лазер те записват нарастващите нива на калций във всеки неврон, докато се активира, като по този начин се регистрира активността на отделните клетки.
На снимката са невроните на жива мишка. Yuste Lab / Columbia University
Преди да се появи оптогенетиката, учените трябваше да отварят черепа на мишката и да имплантират електроди в жива тъкан, за да стимулират невроните с електричество и да измерят тяхната реакция. И въпреки че в мозъка на мишката има 100 милиона неврони, около една хилядна част от нашата, те все пак са твърде плътни, за да може да се наблюдава конкретна група неврони.
В горното видео невроните многократно са стимулирани със светлина, за се обучат да работят заедно. Те може да се активират като група, ако дори само един неврон се стимулира един ден по-късно. (Yuste Lab / Columbia University)
Оптогенетиката позволи на изследователите да проникнат вътре в мозъка неинвазивно и да го контролират много по-точно. През последното десетилетие учените са успели да възстановят зрението и слуха на незрящи и глухи мишки и да превърнат нормални мишки в агресивни и всичко това чрез манипулиране на специфични области на мозъка.
Пробивът, който позволи на изследователите да препрограмират клъстер от клетки в мозъка е кулминацията на повече от десет години работа. Рафаел Юсте и колегите му показаха в проучване, публикувано в Nature през 2003 г., че в тъканни проби от зрителната кора на мишка невроните се активират синхронизирано в малки мрежи, наречени невронни ансамбли (neural ensembles).
Настоящото изследване показва, че тези мрежи могат да бъдат изкуствено имплантирани и активирани, отбелязва Юсте.
"Ние смятаме, че тези методи, които разчитат и вписват активност в живия мозък, ще окажат голямо влияние в неврологията и медицината" - заяви д-р Луис Карийо-Рийд (Luis Carrillo-Reid), съавтор на изследването.
Още по темата
Медицина
Голям пробив в лечението на болестта на Алцхаймер, върнаха изгубените спомени на мишки
Медицина
Оптогенетиката може да "заповяда" на мозъка да забрави, че е наркозависим
Медицина
Започват тестове върху хора на нов метод, възстановяващ зрението на слепи
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари