Pirmo reizi vēsturē inženieri un neirozinātnieki Ziemeļrietumu universitātē, ASV, ieprogrammēja
Izmantojot gaismu, lai ietekmētuIzmantojot ģenētiski modificētos neironus, zinātnieki demonstrē aizraujošus jaunus veidus, kā kontrolēt ļoti specifiskas smadzeņu zonas. Šī nervu šūnu darbības izpētes metode ir pazīstama kā optoģenētika. Tas ir balstīts uz īpašu kanālu - opsīnu - ievadīšanu to membrānā, kas reaģē uz ierosmi ar gaismu. Ja smadzenes tiek pakļautas gaismai ar noteiktu viļņa garumu, tad tie neironi, kuriem ir šādi kanāli, tiks aktivizēti vai, gluži pretēji, nespēs ģenerēt darbības potenciālu.
Kanālu izpausmei tiek izmantotas gēnu inženierijas metodes, pēc tam neironu un neironu tīklu aktivizēšanai vai inhibēšanai tiek izmantoti lāzeri, optiskās šķiedras un citas optiskās iekārtas.
Optogenētisko metožu priekšrocība salīdzinājumā artradicionālās elektrofizioloģiskās metodes nervu tīklu izpētei un to ietekmēšanai sastāv no iespējas ļoti selektīvi aktivizēt vai nomākt specifiskus neironu savienojumus. Šī selektivitāte paver jaunas iespējas Parkinsona slimības, depresijas, trauksmes un epilepsijas ārstēšanā.
Zinātnieki no Ziemeļrietumu universitātesir atklājuši jaunus ceļus šajā jomā, ieviešot jaunu implantu, lai programmētu sociālo mijiedarbību starp pelēm. Pētnieki saka, ka tas ir pamats, lai saprastu, kā attiecības veidojas sarežģītās cilvēku grupās.
Plāns, elastīgs, bezvadu implantsnekādā veidā netraucēja pelēm un ļāva tos novērot dabiskos apstākļos. Iepriekšējiem pētījumiem, izmantojot optogenētiku, bija nepieciešami optisko šķiedru vadi, kas ierobežoja peles kustību sociālās mijiedarbības laikā vai izaicinošā vidē.
Pats implants ir niecīgs bezvaduierīce, kas maigi balstās uz galvaskausa ārējās virsmas, bet zem maza dzīvnieka ādas un kažokādas. Tās biezums ir 0,5 mm. Tas savienojas ar plānu elastīgu kvēldiega zondi, kuras galā ir gaismas diodes.
Miniatūra ierīce izmanto protokolusTuva lauka sakari ir tā pati tehnoloģija, ko viedtālruņos izmanto elektroniskajiem maksājumiem. Pētnieki kontrolē gaismu bezvadu režīmā reāllaikā, izmantojot datora lietotāja interfeisu. Antena, kas ieskauj dzīvnieku novietni, nodrošina bezvadu ierīces strāvu, tādējādi novēršot nepieciešamību pēc apjomīga un smaga akumulatora.
Zinātnieki ir izstrādājuši eksperimentu, lai pētītu optoģenētisku pieeju, lai attālināti kontrolētu sociālo mijiedarbību starp peļu pāriem vai grupām.
Kad peles bija fiziski tuvu viena otraiCitā slēgtā vidē inženieri un biologi bezvadu režīmā sinhroni aktivizēja noteiktu neironu kopu smadzeņu apgabalā. Tas ir saistīts ar augstākas kārtas izpildfunkciju. Tāpēc pētnieki piespieda pelēm palielināt sociālās mijiedarbības biežumu un ilgumu. Stimulācijas desinhronizēšana ātri samazināja sociālo mijiedarbību tajā pašā peļu pārī. Grupas iestatījumos pētnieki mudināja nejauši izvēlētu pāri mijiedarboties. Zinātnieki arī piespieda pelēm nekavējoties sazināties savā starpā pēc pieprasījuma.
Lasīt vairāk
Jaunā jaudīgākā lāzera intensitāte ir salīdzināma ar Saules gaismu, kas krīt uz Zemes.
Fiziķi ir izveidojuši melnā cauruma analogu un apstiprinājuši Hokinga teoriju. Kur tas ved?
Tika izveidota pirmā precīzā pasaules karte. Kas vainas visiem pārējiem?