Eksperyment z pamięcią światła wpływa na mózg myszy jak neuronizer MIB

Reklama

Pamiętaj, kiedy Will Smith i Tommy Lee Jones użyli neuronizera, aby usunąć wspomnienia ludzi za pomocą niebieskiego światła Facet w czerni? Cóż, nie możemy tego jeszcze zrobić, ale niektórzy naukowcy zrobili coś niezwykle podobnego. 9 października UC Davis ogłosił to tam naukowcy „wymazali określone wspomnienia” u myszy za pomocą światła.

Sekret technologii tkwi w fascynującej dziedzinie zwanej optogenetyką, która już zaczęła się zmieniać jak myślimy o mózgu Giovanni Idili z OpenWorm: mózgi, robaki i sztuczna inteligencjaSymulacja ludzkiego mózgu jest daleka, ale projekt o otwartym kodzie źródłowym podejmuje zasadnicze pierwsze kroki, symulując neurologię i fizjologię jednego z najprostszych zwierząt znanych nauce. Czytaj więcej .

Co to jest optogenetyka?

Optogenetyka to bardzo nowa dziedzina według standardów naukowych, która istnieje dopiero od 2002 roku. Jeśli znasz naukowe konwencje nazewnictwa, prawdopodobnie zdałeś sobie sprawę, że optogenetyka łączy światło (opto) i genetykę - ale to, jak to działa, jest zaskakujące (i naprawdę fajne). Po pierwsze, krótka lekcja neuroanatomii.

Mózg składa się z trylionów neuronów, z których każdy jest połączony z wieloma innymi neuronami, o tej samej strukturze odzwierciedlonej w sztuczne sieci neuronowe i chipy neuromorficzne Najnowsza technologia komputerowa, którą musisz wierzyćSprawdź niektóre z najnowszych technologii komputerowych, które zmienią świat elektroniki i komputerów w ciągu najbliższych kilku lat. Czytaj więcej . Kiedy neuron jest aktywowany lub „strzela”, komunikuje się z innymi neuronami i tworzy kaskadę aktywność neuronalna - to właśnie powoduje myśl i działanie (aby uzyskać więcej informacji na temat działania mózgu, sprawdź z Wyjaśnienie HowStuffWorks).

Co więc ma wspólnego z tym światło? Zwykle nic. Jednak przy odrobinie modyfikacji genetycznej naukowcy byli w stanie hodować myszy, których mózgi zawierają reagujące neurony na światło, co oznacza, że ​​gdy pewien zestaw neuronów zostanie wystawiony na bardzo określoną długość fali niebieskiego światła, można je włączyć lub poza.

Zostało to zastosowane u małych zwierząt, takich jak nicienie i glisty, w celu wywołania działania mięśni, a nawet zostało użyte spraw, aby mysz działała jednym ruchem przełącznika (link prowadzi do filmu z eksperymentu; jest całkiem fajny, ale postanowiłem nie umieszczać go na wypadek, gdybyś wolał nie widzieć testów na zwierzętach w akcji - to powiedziawszy, nie jest tak źle).

Jeśli chodzi o mózg, rzeczy takie jak aktywacja motoryczna i mapowanie obwodów neuronowych nie są tak złożone jak modyfikowanie wspomnień. Naukowcy od dawna badają wspomnienia i poznanie, a nadal nie ma zgody co do tego, w jaki sposób działa i jaki jest związek między neuronem lub grupą neuronów a konkretnym poznawczym Funkcje.

„Neuralyzer o standardowym wydaniu”

Ostatnie badania UC Davis dokonały znaczącego przełomu w dziedzinie optogenetyki i pamięci. Aby naprawdę zrozumieć, co się działo w tych badaniach, przeprowadzę cię przez eksperyment.

Na długo przed eksperymentem myszy zmodyfikowano genetycznie, aby niebieskie neurony mogły wpływać na ich neurony. Wszczepiono maleńkie światło do mózgu myszy w celu zapewnienia niezbędnej stymulacji optycznej, a następnie rozpoczął się eksperyment. W tym konkretnym eksperymencie myszy umieszczono w klatce, która spowodowała niewielki wstrząs elektryczny. Gdy tylko dowiedzą się o związku między klatką a szokiem, natychmiast zamarzną po umieszczeniu w tej klatce; nazywa się to reakcją strachu.

Po tym, jak myszy nauczyły się tej odpowiedzi, naukowcy uruchomili niebieskie światło, które było skierowane na określone skupiska neuronów. Myszy po przywróceniu do klatki szokowej nie wykazywały już reakcji strachu - „zapomniały”, czego się bały.

Oczywiście powiedzenie, że naukowcy wymazali wspomnienia myszy, jest nieco nadmiernym uproszczeniem; była to bardzo prosta uwarunkowana pamięć i reakcja, która została stłumiona przez zastosowanie niebieskiego światła.

Powiedziawszy to, jest to zdecydowanie krok naprzód w tym, jak rozumiemy mózg (jeśli jesteś zainteresowany neuroanatomią eksperyment pokazał, że hipokamp i kora biorą udział w odzyskiwaniu pamięci i że kora nie może tego zrobić sam. Wykazało również, że określone części hipokampa są aktywowane podczas wyszukiwania pamięci).

Przyszłe uwagi

Nie musisz się martwić, że ktoś zatka twój mózg niebieskim światłem i wymazuje twój wspomnienia w najbliższym czasie, to rodzi bardzo poważne pytania dotyczące przyszłości optogenetyki Badania. Nie przeprowadzono jeszcze badań z ludźmi, ale w ostatnich badaniach wykorzystano naczelne, więc wydaje się prawdopodobne, że ludzie są zgodni z harmonogramem. Ze względu na składnik genetyczny może minąć sporo czasu, zanim to się stanie (jeśli chcesz to zobaczyć na własne oczy, możesz rozważyć kładąc mózg na lodzie Twój mózg na lodzie: czy Cryonics jest szalony?Chcesz żyć wiecznie? To nie jest podchwytliwe pytanie: technologia zwana krioniką twierdzi, że oferuje sposób na oszukiwanie śmierci - ale czy pomysł trzyma wodę? Czytaj więcej i odprawa po kilku dekadach).

Nietrudno wyobrazić sobie, że ktoś próbuje dowiedzieć się, jak znaleźć długość fali światła, która działałaby bez komponentu genetycznego. To, czy jest to możliwe, z pewnością nie wchodzi w zakres tego artykułu, ale stanowi ciekawy eksperyment myślowy. Gdyby naukowcy wymyślili, jak manipulować neuronami bez wcześniejszej manipulacji genetycznej, moglibyśmy kiedyś zobaczyć świat wprost z Domek dla lalek (a jeśli nie widziałeś Domek dla lalek, Polecam to).

Co sądzisz o tych badaniach? Myślisz, że moglibyśmy zmierzać w kierunku kieszonkowych neuronów? Podziel się swoimi przemyśleniami poniżej!

Źródło obrazu: Tło LED z dziesiątkami przezroczystych niebieskich diod LED.