Вперше в історії інженери та нейробіологи з Північно-Західного університету, США, запрограмували
Використовуючи світло для націлювання на генетично модифіковані нейрони, вчені демонструють нові захоплюючі способи контролю дуже специфічних ділянок мозку.Цей метод вивчення роботи нервових клітин відомий як оптогенетика, який заснований на введенні в їх мембрану спеціальних каналів, званих опсинами, що реагують на збудження світлом.Якщо мозок піддається впливу світла на певній довжині хвилі, то ті нейрони, які маютьТакі канали будуть активовані або, навпаки, не зможуть генерувати потенціали дії.
Для експресії каналів використовуються методи генної інженерії, для подальшої активації або інгібування нейронів і нервових мереж використовуються лазери, оптоволокно і інша оптична апаратура.
Перевага оптогенетіческіх методів передтрадиційними електрофізіологічними методами вивчення нервових мереж і впливу на них складається в можливості високоселективною активації або пригнічення конкретних нейрональних зв'язків. Ця селективність відкриває нові можливості в терапії хвороби Паркінсона, депресії, тривожності та епілепсії.
Вчені з Північно-Західного університету відкрили нові можливості в цій галузі, вперше використавши новий імплантатНа думку дослідників, це закладеноОснова для розуміння того, як формуються відносини в складних групах людей.
Тонкий, гнучкий імплантат з бездротовим зв'язкомніяк не заважав мишам і дозволяв спостерігати за ними в природних умовах. Попередні дослідження з використанням оптогенетики вимагали волоконно-оптичних проводів, які обмежували руху мишей під час соціальних взаємодій або в складних умовах.
Сам імплантат - це крихітне бездротовепристрій, який м'яко спирається на зовнішню поверхню черепа, але під шкірою та хутром невеликої тварини. Його товщина - 0,5 мм. Він підключається до тонкому гнучкому ниткоподібні зонду зі світлодіодами на кінці.
Мініатюрний пристрій використовує протоколи зв'язку ближнього поля, ту саму технологію, яка використовується в смартфонах для електронних платежів.Дослідники керують світлом бездротовим способом у режимі реального часу за допомогою інтерфейсу користувача на комп'ютері.Антена, що оточує вольєр для тварин, подає живлення на бездротовий пристрій, тим самим усуваючи потребу в громіздкому та важкому акумуляторі.
Вчені розробили експеримент з вивчення оптогенетичного підходу до дистанційного керування соціальними взаємодіями між парами або групами мишей.
Коли миші знаходилися фізично близько один до одного в обмеженому середовищі, інженери і біологи бездротовим способом активували певний набірВона пов'язана з виконавчою функцією вищого порядку.Таким чином, дослідники змусили мишей збільшити частоту та тривалість соціальних взаємодій.Десинхронізація стимуляції швидко знижувала соціальні взаємодії в одній і тій же парі мишей.У групових умовах дослідники переконали випадково обрану пару взаємодіяти.Вчені також змусили мишей миттєво спілкуватися один з одним на вимогу.
Читати далі
Інтенсивність нового потужного лазера можна порівняти з падаючим на Землю світлом Сонця
Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?
Створено першу точна карта світу. Що не так з усіма іншими?