미국 노스웨스턴 대학의 엔지니어와 신경과학자들은 역사상 처음으로
과학자들은 빛을 사용하여 유전자 변형 뉴런을 표적으로 삼음으로써 뇌의 특정 영역을 제어하는 흥미롭고 새로운 방법을 입증하고 있습니다.신경 세포의 작용을 연구하는 이 방법은 광유전학으로 알려져 있으며, 이는 빛에 의한 여기(excitation)에 반응하는 옵신(opsin)이라는 특수 채널을 막에 도입하는 것을 기반으로 합니다.뇌가 특정 파장의 빛에 노출되면이러한 채널은 활성화되거나 반대로 활동 전위를 생성할 수 없습니다.
채널의 발현을 위해 유전 공학 방법이 사용되며, 후속 활성화 또는 뉴런 및 신경망 억제를 위해 레이저, 광섬유 및 기타 광학 장비가 사용됩니다.
광 유전 학적 방법의 장점신경 네트워크를 연구하고 이에 영향을 미치는 전통적인 전기 생리 학적 방법은 고도로 선택적인 활성화 또는 특정 신경 연결의 억제 가능성에 있습니다. 이러한 선택성은 파킨슨 병, 우울증, 불안 및 간질 치료에 새로운 가능성을 열어줍니다.
노스웨스턴 대학의 과학자들은 처음으로 새로운 임플란트를 사용함으로써 이 분야에서 새로운 가능성을 열었습니다연구자들에 따르면, 이것은 다음과 같이 놓여 있습니다복잡한 사람들의 집단에서 관계가 어떻게 형성되는지 이해하기 위한 프레임워크입니다.
얇고 유연한 무선 임플란트어떤 식 으로든 생쥐를 방해하지 않았으며 자연 조건에서 관찰 할 수있었습니다. 광 유전학을 사용한 이전 연구에서는 사회적 상호 작용이나 어려운 환경에서 마우스의 움직임을 제한하는 광섬유 와이어가 필요했습니다.
임플란트 자체는 작은 무선입니다.두개골의 바깥 쪽 표면에 부드럽게 놓이는 장치이지만 작은 동물의 피부와 털 아래에 있습니다. 두께는 0.5mm입니다. 끝에 LED가있는 얇고 유연한 필라멘트 프로브에 연결됩니다.
이 소형 장치는 전자 결제를 위해 스마트폰에 사용되는 것과 동일한 기술인 근거리 무선 통신 프로토콜을 사용합니다.연구원들은 컴퓨터의 사용자 인터페이스를 사용하여 실시간으로 무선으로 조명을 제어합니다.동물 우리를 둘러싼 안테나는 무선 장치에 전원을 공급하므로 부피가 크고 무거운 배터리가 필요하지 않습니다.
과학자들은 쌍 또는 쥐 그룹 간의 사회적 상호 작용을 원격으로 제어하는 광유전학적 접근 방식을 연구하기 위한 실험을 개발했습니다.
쥐가 제한된 환경에서 물리적으로 서로 가까이 있을 때 엔지니어와 생물학자는 특정 세트를 무선으로 활성화했습니다.그것은 고차원 집행 기능과 관련이 있습니다.이런 식으로 연구진은 쥐가 사회적 상호 작용의 빈도와 지속 시간을 늘리도록 했다.자극의 비동기화는 같은 한 쌍의 쥐에서 사회적 상호작용을 급격히 감소시켰다.집단 조건에서 연구자들은 무작위로 선택된 쌍이 상호 작용하도록 설득했습니다.과학자들은 또한 쥐들이 필요에 따라 서로 즉시 의사 소통하도록 만들었습니다.
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