Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Categories:

Восстановить память при помощи оптогенетики

Согласно одной из статей в журнале Science за 2016 год, группа нейронов способна одновременно активироваться вспышкой света даже на следующий день после стимуляции единичной клетки.

Восстановить память при помощи оптогенетики
На этой фотографии живых нейронов мыши видны вспышки кальция в отдельных нейронах и визуализация их электрических импульсов

Нейрофизиологи из Колумбийского университета показали, что группы активированных нейронов могут образовывать основные блоки обучения и памяти в соответствии с гипотезой психолога Дональда Хэбба (Donald Hebb), которая была выдвинута ещё в 1940-х годах.



Учёные смогли взять под контроль мозг живой мыши благодаря оптогенетическим инструментам, которые за последнее десятилетие буквально совершили революцию в нейронауках. Они вводили мышам вирусы, в которых кодировали светочувствительные белки, и такие вирусы «заражали» лишь определённые клетки мозга. После того, как вирус достигал клетки, исследователи имели возможность удалённо активировать нейрон светом, словно переключая каналы на телевизоре. Подробнее об этом методе вы можете прочитать в нашей статье.

Восстановить память при помощи оптогенетики
Схема эксперимента

Собственно, сам эксперимент выглядел следующим образом. Мышам давали возможность свободно бежать по беговой дорожке, в то время как голова их находилась под микроскопом. С помощью лазера исследователи стимулировали небольшую группу клеток в зрительной коре. При помощи второго лазера они регистрировали повышение уровня кальция в каждом нейроне после его свечения, таким образом, визуализируя активности отдельных клеток.

Совместная двухфотонная технология стимуляции и визуализации кальция позволила исследователям отследить, как отдельные клетки реагируют на световую стимуляцию. Учёные полагают, что искусственно созданная в мозге мыши сеть активированных нейронов, возможно, «имплантировала» в ее сознание совершенно неизвестное мыши ранее изображение. В настоящее время они разрабатывают поведенческие исследования, чтобы попытаться это доказать.

«Если бы мне год назад сказали, что мы могли бы стимулировать 20 нейронов в мозге мышей из 100 миллионов и таким образом менять поведение, я бы сказал, что это невозможно. Это похоже на перенастройку трёх песчинок песка на пляже. И тем не менее, мы это делаем»,

— отмечает доктор Рафаэль Юсте (Dr. Rafael Yuste), сотрудник Института Научных данных и один из авторов исследования.

Доктор Даниэль Джавитт (Dr. Daniel Javitt), профессор психиатрии из Медицинского центра Колумбийского университета, говорит, что технологии потенциально могут использоваться для восстановления нормальных паттернов межнейронных связей в мозге людей, страдающих эпилепсией и другими расстройствами мозга. Однако, прежде чем оптогенетику станет возможным применять к людям, учёным предстоит преодолеть основные технические препятствия. Это пока что — дело будущего.

Текст: Алексей Паевский





Ссылка на источник

Tags: инструменты и методы, исследования, медицина, мозг, нейроновости, нейрофизиология, память, поведение, технологии
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

  • Медузы тоже хотят спать

    Учёные выяснили, что развитие центральной нервной системы не является основной причиной появления сна. В новой работе исследователи пронаблюдали за…

  • «Ручные» или «ножные» нейроны? «Подпись» покажет

    Исследователи обнаружили «генетическую подпись», которая имеется исключительно в нервных клетках, инневрирующих мышцы рук и ног. Модель…

  • Мария Фаликман об объеме внимания

    Почему внимание — один из самых неуловимых познавательных процессов? Какие виды внимания можно выделить по степени активности человека? Какие…

Buy for 20 tokens
Что изучает социальная антропология? Почему противопоставление «природы» и «культуры», считавшееся базовым со времен Клода Леви-Стросса, перестало работать? В каком смысле люди всю жизнь играют самих себя, как человеку в повседневной жизни помогают фантомные объекты и почему с точки зрения…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments