За първи път в историята инженери и невролози от Северозападния университет, САЩ, програмираха
Използване на светлина за въздействиеИзползвайки генетично модифицирани неврони, учените демонстрират вълнуващи нови начини за контрол на много специфични области на мозъка. Тази техника за изследване на функционирането на нервните клетки е известна като оптогенетика. Тя се основава на въвеждането на специални канали в тяхната мембрана - опсини, които реагират на възбуждане от светлина. Ако мозъкът бъде изложен на светлина с определена дължина на вълната, тогава онези неврони, които имат такива канали, ще бъдат активирани или обратно, няма да могат да генерират потенциал за действие.
За експресията на канали се използват методи за генно инженерство, за последващо активиране или инхибиране на неврони и невронни мрежи се използват лазери, оптични влакна и друго оптично оборудване.
Предимството на оптогенетичните методи предтрадиционните електрофизиологични методи за изучаване на нервните мрежи и въздействието им се състоят във възможността за силно селективно активиране или потискане на специфични невронни връзки. Тази селективност отваря нови възможности за лечение на болестта на Паркинсон, депресия, тревожност и епилепсия.
Учени от Северозападния университетнаправиха нов път в тази област, като пионерстваха в използването на нов имплант за програмиране на социални взаимодействия между мишки. Изследователите казват, че това поставя основата за разбиране как се формират взаимоотношенията в сложни групи от хора.
Тънък, гъвкав, безжичен имплантне пречи на мишките по никакъв начин и им позволява да бъдат наблюдавани в естествени условия. Предишни изследвания, използващи оптогенетиката, изискват оптични проводници, които ограничават движението на мишки по време на социални взаимодействия или в предизвикателни среди.
Самият имплант е малък безжиченустройство, което лежи леко върху външната повърхност на черепа, но под кожата и козината на малко животно. Дебелината му е 0,5 мм. Той се свързва с тънка гъвкава сонда с нишки със светодиоди в края.
Миниатюрното устройство използва протоколиКомуникациите в близко поле са същата технология, използвана в смартфоните за електронни плащания. Изследователите контролират светлината безжично в реално време, използвайки потребителски интерфейс на компютър. Антена, обграждаща заграждението за животни, захранва безжичното устройство, елиминирайки необходимостта от обемиста и тежка батерия.
Учените са разработили експеримент за изследване на оптогенетичен подход за дистанционно контролиране на социалните взаимодействия между двойки или групи мишки.
Когато мишките бяха физически близо една до другаВ друга, в затворена среда, инженери и биолози безжично активираха синхронно специфичен набор от неврони в област на мозъка. Свързва се с изпълнителната функция от по-висок порядък. Така изследователите принуждават мишките да увеличат честотата и продължителността на социалните взаимодействия. Десинхронизиращата стимулация бързо намалява социалните взаимодействия в една и съща двойка мишки. В групови настройки изследователите насърчават произволно избрана двойка да си взаимодействат. Учените също принудиха мишките незабавно да комуникират помежду си при поискване.
Прочетете още
Интензивността на новия най-мощен лазер е сравнима със светлината на падащото на Земята Слънце.
Физиците са създали аналог на черна дупка и са потвърдили теорията на Хокинг. Къде води?
Създадена е първата точна карта на света. Какво не е наред с всички останали?