Pentru prima dată în istorie, inginerii și neurologii de la Universitatea Northwestern, SUA, au programat
Folosind lumina pentru a influențaFolosind neuroni modificați genetic, oamenii de știință demonstrează noi modalități interesante de a controla zone foarte specifice ale creierului. Această tehnică de studiere a funcționării celulelor nervoase este cunoscută sub numele de optogenetică. Se bazează pe introducerea unor canale speciale în membrana lor - opsine, care răspund la excitația luminii. Dacă creierul este expus la lumină cu o anumită lungime de undă, atunci acei neuroni care au astfel de canale vor fi activați sau, dimpotrivă, nu vor putea genera potențiale de acțiune.
Pentru exprimarea canalelor, se utilizează metode de inginerie genetică, pentru activarea sau inhibarea ulterioară a neuronilor și rețelelor neuronale, se utilizează lasere, fibre optice și alte echipamente optice.
Avantajul metodelor optogenetice asuprametodele tradiționale electrofiziologice de studiere a rețelelor nervoase și influențarea acestora constă în posibilitatea activării sau suprimării extrem de selective a conexiunilor neuronale specifice. Această selectivitate deschide noi posibilități în tratamentul bolii Parkinson, depresiei, anxietății și epilepsiei.
Oameni de știință de la Universitatea Northwesternau deschis noi terenuri în acest domeniu, fiind pionierat în utilizarea unui nou implant pentru a programa interacțiunile sociale între șoareci. Cercetătorii spun că acest lucru pune bazele înțelegerii modului în care se formează relațiile în grupuri complexe de oameni.
Implant subțire, flexibil, fără firnu a interferat în niciun fel cu șoarecii și le-a permis să fie observate în condiții naturale. Cercetările anterioare care au folosit optogenetica au necesitat fire din fibră optică care au limitat mișcarea șoarecilor în timpul interacțiunilor sociale sau în medii provocatoare.
Implantul în sine este fără fir micun dispozitiv care se sprijină ușor pe suprafața exterioară a craniului, dar sub pielea și blana unui animal mic. Grosimea sa este de 0,5 mm. Se conectează la o sondă subțire cu filament flexibil, cu LED-uri la capăt.
Dispozitivul miniatural folosește protocoaleComunicațiile în câmp apropiat sunt aceeași tehnologie folosită în smartphone-uri pentru plățile electronice. Cercetătorii controlează lumina fără fir în timp real, folosind o interfață de utilizator pe un computer. O antenă care înconjoară incinta animalelor furnizează energie dispozitivului fără fir, eliminând necesitatea unei baterii voluminoase și grele.
Oamenii de știință au conceput un experiment pentru a studia o abordare optogenetică a controlului de la distanță a interacțiunilor sociale dintre perechi sau grupuri de șoareci.
Când șoarecii erau aproape fizic unul de celălaltÎntr-un alt mediu, într-un mediu închis, inginerii și biologii au activat fără fir sincron un set specific de neuroni într-o zonă a creierului. Este asociat cu funcția executivă de ordin superior. Așa că cercetătorii au forțat șoarecii să mărească frecvența și durata interacțiunilor sociale. Stimularea desincronizantă a redus rapid interacțiunile sociale în cadrul aceleiași perechi de șoareci. În setările de grup, cercetătorii au încurajat o pereche aleasă aleatoriu să interacționeze. De asemenea, oamenii de știință au forțat șoarecii să comunice instantaneu între ei, la cerere.
Citeste mai mult
Intensitatea noului laser cel mai puternic este comparabilă cu lumina Soarelui care cade pe Pământ.
Fizicienii au creat un analog al unei găuri negre și au confirmat teoria lui Hawking. Unde duce?
A fost creată prima hartă exactă a lumii. Ce este în neregulă cu toți ceilalți?