Smegenų implantas leidžia pelėms akimirksniu bendrauti

Pirmą kartą istorijoje Šiaurės vakarų universiteto (JAV) inžinieriai ir neuromokslininkai programavo

 belaidžiu būdu, o tada deprogramavo peles bendrauti tarpusavyje realiuoju laiku.Mokslininkams pavyko suvaldyti gyvūnus dėka pirmojo tokio tipo itin miniatiūrinio, belaidžio, be baterijų ir visiškai implantuojamo prietaiso.Jis naudoja šviesą neuronams aktyvuoti.

Naudodami šviesą, nukreiptą į genetiškai modifikuotus neuronus, mokslininkai demonstruoja įdomius naujus būdus, kaip kontroliuoti labai specifines smegenų sritis.Šis nervų ląstelių darbo tyrimo metodas yra žinomas kaip optogenetika, kuri yra pagrįsta specialių kanalų įvedimu į jų membraną, vadinamą opsinais, kurie reaguoja į sužadinimą šviesa.Jei smegenys yra veikiamos šviesos tam tikru bangos ilgiu, tada tie neuronai, kurie turiTokie kanalai bus suaktyvinti arba, atvirkščiai, negalės generuoti veiksmų potencialo.

Kanalų raiškai naudojami genų inžinerijos metodai, vėlesniam neuronų ir nervinių tinklų aktyvavimui ar slopinimui naudojami lazeriai, optiniai pluoštai ir kita optinė įranga.

Optogenetinių metodų pranašumas prieštradiciniai elektrofiziologiniai nervų tinklų tyrimo ir jų veikimo metodai susideda iš galimybės labai selektyviai suaktyvinti arba nuslopinti specifinius neuronų ryšius. Šis selektyvumas atveria naujas galimybes gydant Parkinsono ligą, depresiją, nerimą ir epilepsiją.

Šiaurės vakarų universiteto mokslininkai atvėrė naujas galimybes šioje srityje, pirmą kartą naudodami naują implantąPasak tyrėjų, tai nustatoSistema, skirta suprasti, kaip santykiai formuojasi sudėtingose žmonių grupėse.

Plonas, lankstus, belaidis implantasjokiu būdu netrukdė pelėms ir leido jas stebėti natūraliomis sąlygomis. Ankstesniems tyrimams naudojant optogenetiką reikėjo optinių skaidulų laidų, kurie ribojo pelių judėjimą socialinės sąveikos metu ar sudėtingoje aplinkoje.

Pats implantas yra mažytis bevielisprietaisas, švelniai atsiremiantis į išorinį kaukolės paviršių, bet po mažo gyvūno oda ir kailiu. Jo storis yra 0,5 mm. Jis sujungiamas su plonu lanksčiu gijų zondu, kurio gale yra šviesos diodai.

Miniatiūrinis įrenginys naudoja artimojo lauko ryšio protokolus, tą pačią technologiją, kuri naudojama išmaniuosiuose telefonuose elektroniniams mokėjimams.Tyrėjai valdo šviesą belaidžiu būdu realiuoju laiku, naudodami kompiuterio vartotojo sąsają.Antena, supanti gyvūnų gaubtą, tiekia energiją belaidžiam įrenginiui, taip pašalindama didelių gabaritų ir sunkios baterijos poreikį.

Mokslininkai sukūrė eksperimentą, skirtą ištirti optogenetinį požiūrį į nuotolinį socialinių sąveikų tarp pelių porų ar grupių valdymą. 

Kai pelės buvo fiziškai arti viena kitos uždaroje aplinkoje, inžinieriai ir biologai belaidžiu būdu suaktyvino tam tikrąJis susijęs su aukštesnės eilės vykdomąja funkcija.Tokiu būdu tyrėjai privertė peles padidinti socialinės sąveikos dažnumą ir trukmę.Stimuliacijos desinchronizacija greitai sumažino socialinę sąveiką toje pačioje pelių poroje.Grupės sąlygomis tyrėjai įtikino atsitiktinai pasirinktą porą bendrauti.Mokslininkai taip pat privertė peles akimirksniu bendrauti tarpusavyje pagal poreikį.

Skaityti daugiau

Naujo galingiausio lazerio intensyvumas yra palyginamas su Saulės šviesa, krentančia į Žemę.

Fizikai sukūrė juodosios skylės analogą ir patvirtino Hawkingo teoriją. Kur jis veda?

Buvo sukurtas pirmasis tikslus pasaulio žemėlapis. Kas negerai visiems kitiems?