Как использовать свет, чтобы контролировать мозг

Любой из нас испытывал это: какой-то запах, песня либо ветхая фотография вмиг способны перенести с место и другое время, приведя к старым воспоминаниям. Сейчас несколько нейробиологов изучила увлекательный вопрос: смогут ли пара нейронов вернуть память?

В новом изучении, размещённом в издании Nature, несколько экспертов из Массачусетского технологического университета, в первый раз показала, что память возможно активировать по требованию, стимулируя только пара нейронов при помощи техники, известной как оптогенетика. Оптогенетика есть замечательной разработкой, которая разрешает исследователям руководить генетически модифицированными нейронами маленькими импульсами света.

Дабы искусственно включить память, исследователи сперва собирались распознать тип нейронов, каковые активируются, в то время, когда у мышей создаются новые воспоминания. Для этого они сосредоточились на части мозга, именуемой гиппокампом, которая известна за собственную активную роль в памяти и процессах обучения. После этого они засунули ген, кодирующий светочувствительный белок в нейронах гиппокампа, что разрешает им применять свет для управления нейронами.

В итоге со светочувствительным белком, исследователи дали мыши новую память. Они поместили животное в среду, где оно приобретало легкие удары, что приводит к страху у обычных мышей: они застывают на месте. Мыши обучились ассоциировать ударную волну с определенной средой.

Потом исследователи пробовали ответить на вопрос: смогут ли они искусственно активировать в памяти воспоминания о страхе? Они направляли свет на гиппокамп, активизируя часть нейронов, задействованных в формировании воспоминаний, наряду с этим, животные замирали на месте. Стимулирование нейронов, Наверное, срабатывает.

Исследователи совершили пара контрольных тестов, дабы подтвердить, что они вправду возобновляют воспоминания страха. Они удостоверились в надежности мышей с таким же светочувствительным белком, но не посредством шока, кроме этого удостоверились в надежности мышей без данного белка, третья несколько грызунов была проверена в второй среде, не связанной испуганно. Ни в одном из тестов мыши не замирали на месте, что подтвердило начальные выводы экспертов о настоящей активации импульсом света ветхих воспоминаний о страхе.

В 2010 году оптогенетика – была названа научным способом года. Эта разработка была введена в 2004 году исследовательской группой из Стэндфордского университета во главе с соавтором нынешнего опыта Карлом Дейссеротом (Karl Deisseroth). Ответственное преимущество оптогенетики если сравнивать с классическими способами, применяемыми в неврологии, такими как электрическая стимуляция либо применение веществ, — это точность и скорость.

химические вещества и Электрическая стимуляция смогут быть использованы для измерения нейронной активности неспецифических групп, наряду с этим временные затраты остаются расплывчатыми. Световая стимуляция дает контроль над маленькой группой нейронов в масштабе времени, измеряемом миллисекундами.

За последние пара лет оптогенетика оказала громадную помощь в понимании нервных баз мозговых расстройств, таких как депрессия, заболевание Паркинсона, шизофрения и тревога. Сейчас, в контексте изучения памяти, этот опыт говорит о том, что возможно искусственно стимулировать кое-какие нейроны, дабы начали работату ветхие воспоминания. Наряду с этим, поведением животных возможно руководить без сенсорного контакта.

Это принципиально важно, потому, что этот способ снабжает новый подход к пониманию того, как формируются группы воспоминаний.

Но, эта разработка еще далека до применения на людской мозгу, исходя из этого до тех пор пока возможно не тревожиться относительно имплантации воспоминаний и контроля над разумом. Однако, первые мелкие шаги на встречу к клиническому применению оптогенетики уже начались. Несколько специалистов из университета Брауна, например, трудится над созданием беспроводного оптического электрода, что имел возможность доставлять свет к нейронам в людской мозге.

Кто знает, быть может, когда-нибудь, эта разработка разрешит нам стирать воспоминания, и проходить лечение по улучшению работы памяти всего лишь краткой световой сессией.

Источник: www.sciencedaily.com
Перевод: Баландина Е. А.

Случайные записи:

• 10 Самых последних космических открытий
• Ученые: слюна поможет выявить раковые заболевания

СХЕМЫ СВЕТА с двумя источниками при видеосъемке

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Как свет помогает мозгу бороться с болезнью альцгеймера

  Световые импульсы определённой частоты уменьшают уровень патогенных белков, запускающих нейродегенеративные процессы. Заболевание Альцгеймера, как и…

• Сеть из нанопроводников позволяет контролировать деятельность мозга на протяжении длительных промежутков времени

  Ученые-нейробиологи и доктора-невропатологи уже давно пробуют узнать, что происходит с мозгом в ходе его старения, деградации в следствии заболеваний…

• Шахматисты по-иному используют мозг

  Специалисты по шахматам, каковые тренируются в течение многих лет, совершенствуют схемы общения между двумя областями мозга. Так, специалисты применяют…

• Болезнь альцгеймера предложили лечить мерцающим светом

  Ученым из Массачусетского технологического университета удалось замедлить накопление бета-амилоида в мозгу мышей с заболеванием Альцгеймера, влияя на них…