Po raz pierwszy w historii programowali inżynierowie i neurolodzy z Northwestern University w USA
Wykorzystując światło do celowania w genetycznie zmodyfikowane neurony, naukowcy demonstrują nowe, ekscytujące sposoby kontrolowania bardzo specyficznych obszarów mózgu.Ta metoda badania pracy komórek nerwowych znana jest jako optogenetyka, która polega na wprowadzeniu do ich błony specjalnych kanałów zwanych opsynami, które reagują na pobudzenie światłem.Jeśli mózg jest wystawiony na działanie światła o określonej długości fali, to te neurony, które mająTakie kanały zostaną aktywowane lub odwrotnie, nie będą w stanie wygenerować potencjałów czynnościowych.
Do ekspresji kanałów stosuje się metody inżynierii genetycznej, a do późniejszej aktywacji lub hamowania neuronów i sieci neuronowych stosuje się lasery, światłowody i inny sprzęt optyczny.
Przewaga metod optogenetycznych nadTradycyjne elektrofizjologiczne metody badania sieci nerwowych i wpływania na nie polegają na możliwości wysoce selektywnej aktywacji lub tłumienia określonych połączeń neuronalnych. Ta selektywność otwiera nowe możliwości w leczeniu choroby Parkinsona, depresji, lęku i epilepsji.
Naukowcy z Northwestern University otworzyli nowe możliwości w tej dziedzinie, po raz pierwszy wykorzystując nowy implantZdaniem naukowców oznacza toRamy pozwalające zrozumieć, w jaki sposób tworzą się relacje w złożonych grupach ludzi.
Smukły, elastyczny, bezprzewodowy implantnie przeszkadzał w żaden sposób myszom i pozwalał na ich obserwację w warunkach naturalnych. Wcześniejsze badania wykorzystujące optogenetykę wymagały przewodów światłowodowych, które ograniczały ruch myszy podczas interakcji społecznych lub w trudnych warunkach.
Sam implant jest niewielki, bezprzewodowyurządzenie, które delikatnie spoczywa na zewnętrznej powierzchni czaszki, ale pod skórą i futrem małego zwierzęcia. Jego grubość wynosi 0,5 mm. Łączy się z cienką elastyczną sondą filamentową z diodami LED na końcu.
Miniaturowe urządzenie wykorzystuje protokoły komunikacji bliskiego zasięgu, tę samą technologię, która jest używana w smartfonach do płatności elektronicznych.Naukowcy sterują światłem bezprzewodowo w czasie rzeczywistym za pomocą interfejsu użytkownika na komputerze.Antena otaczająca wybieg dla zwierząt zasila urządzenie bezprzewodowe, eliminując w ten sposób potrzebę stosowania nieporęcznej i ciężkiej baterii.
Naukowcy opracowali eksperyment mający na celu zbadanie optogenetycznego podejścia do zdalnego sterowania interakcjami społecznymi między parami lub grupami myszy.
Kiedy myszy znajdowały się fizycznie blisko siebie w zamkniętym środowisku, inżynierowie i biolodzy bezprzewodowo aktywowali określony zestawJest to związane z funkcją wykonawczą wyższego rzędu.W ten sposób naukowcy sprawili, że myszy zwiększyły częstotliwość i czas trwania interakcji społecznych.Desynchronizacja stymulacji gwałtownie zmniejszyła interakcje społeczne u tej samej pary myszy.W warunkach grupowych naukowcy przekonali losowo wybraną parę do interakcji.Naukowcy sprawili również, że myszy natychmiast komunikowały się ze sobą na żądanie.
Czytaj więcej
Intensywność nowego, najpotężniejszego lasera jest porównywalna ze światłem słonecznym padającym na Ziemię.
Fizycy stworzyli analogię czarnej dziury i potwierdzili teorię Hawkinga. Dokąd to prowadzi?
Powstała pierwsza dokładna mapa świata. Co jest nie tak ze wszystkimi innymi?