A történelem során először programoztak az egyesült államokbeli Northwestern Egyetem mérnökei és idegtudósai
Fény használata befolyásolásraGenetikailag módosított neuronok segítségével a tudósok izgalmas új módszereket mutatnak be az agy bizonyos területeinek szabályozására. Az idegsejtek működésének tanulmányozására szolgáló technikát optogenetikának nevezik. Ez azon alapul, hogy speciális csatornákat vezetnek be a membránjukba - opszinok, amelyek reagálnak a fény általi gerjesztésre. Ha az agy egy bizonyos hullámhosszú fénynek van kitéve, akkor azok a neuronok, amelyek ilyen csatornákkal rendelkeznek, aktiválódnak, vagy fordítva, nem lesznek képesek akciós potenciált generálni.
A csatornák kifejezésére géntechnológiai módszereket, az idegsejtek és ideghálózatok utólagos aktiválására vagy gátlására lézereket, optikai szálakat és más optikai berendezéseket alkalmaznak.
Az optogenetikai módszerek előnyeAz ideghálózatok tanulmányozásának és befolyásolásának hagyományos elektrofiziológiai módszerei a specifikus idegsejtek erősen szelektív aktiválásának vagy elnyomásának lehetőségében állnak. Ez a szelektivitás új lehetőségeket nyit a Parkinson-kór, a depresszió, a szorongás és az epilepszia kezelésében.
A Northwestern Egyetem tudósaiúj utat törtek ezen a területen azáltal, hogy úttörő szerepet játszottak egy új implantátum alkalmazásában az egerek közötti társadalmi interakciók programozására. A kutatók szerint ez megalapozza annak megértését, hogyan alakulnak ki a kapcsolatok összetett embercsoportokban.
Vékony, rugalmas, vezeték nélküli implantátumsemmilyen módon nem avatkozott az egerekbe, és lehetővé tette, hogy természetes körülmények között megfigyeljék őket. Az optogenetikával végzett korábbi kutatásokhoz olyan optikai szálakra volt szükség, amelyek korlátozták az egerek mozgását társas interakciók vagy kihívást jelentő környezetek során.
Maga az implantátum apró vezeték nélküliolyan eszköz, amely finoman a koponya külső felületén nyugszik, de egy kis állat bőre és szőre alatt. Vastagsága 0,5 mm. Vékony, rugalmas izzószondához csatlakozik, amelynek végén LED-ek vannak.
A miniatűr eszköz protokollokat használA közeli terepi kommunikáció ugyanaz a technológia, amelyet az okostelefonokban használnak az elektronikus fizetésekhez. A kutatók a lámpát vezeték nélkül, valós időben vezérlik egy számítógép felhasználói felületén. Az állattartót körülvevő antenna látja el árammal a vezeték nélküli eszközt, így nincs szükség terjedelmes és nehéz akkumulátorra.
A tudósok egy kísérletet terveztek az egérpárok vagy -csoportok közötti társadalmi interakciók távvezérlésének optogenetikai megközelítésének tanulmányozására.
Amikor az egerek fizikailag közel voltak egymáshozEgy másikban, zárt környezetben, a mérnökök és biológusok vezeték nélkül, szinkronban aktiváltak egy meghatározott neuronkészletet az agy egy területén. A magasabb rendű végrehajtó funkcióhoz kapcsolódik. Ezért a kutatók arra kényszerítették az egereket, hogy növeljék a szociális interakciók gyakoriságát és időtartamát. A deszinkronizáló stimuláció gyorsan csökkentette a társas interakciókat ugyanazon az egérpáron belül. Csoportos környezetben a kutatók véletlenszerűen kiválasztott párokat biztattak az interakcióra. A tudósok arra is kényszerítették az egereket, hogy igény szerint azonnal kommunikáljanak egymással.
Olvass tovább
Az új legerősebb lézer intenzitása összehasonlítható a Föld fényére eső Nap fényével.
A fizikusok létrehozták a fekete lyuk analógját, és megerősítették Hawking elméletét. Hova vezet?
Létrehozták az első pontos világtérképet. Mi a baj mindenki mással?