Исследователи продемонстрировали метод управления мозгом с минимальным уровнем вторжения

    Нейробиолог Карл Дейссерот совместно с учёными из Массачусетского технологического института представил минимально инвазивный метод воздействия на клетки мозга, основанный на оптогенетике. Метод позволил остановить приступы эпилепсии у мышей и стимулировать выработку серотонина.

    Оптогенетика представляет собой метод исследования нервных клеток при помощи опсинов — светочувствительных белков, которые встраиваются в мембрану клетки. Опсины присутствуют у многих животных в сетчатке глаз, кроме того, они есть у водорослей. Для внедрения опсинов в мембраны используется генная инженерия. Для последующей активации нейронов используются лазеры, оптоволокно и другая оптическая аппаратура.

    Если на мозг воздействовать светом с определенной длиной волны, то нейроны со встроенными опсинами будут активироваться, либо, напротив, их импульсы будут подавлены. Оптогенетика использовалась для картирования головного мозга, для определения того, как регулируется сложное поведение у животных, для создания ложных воспоминаний у мышей и многого другого. 

    Первые эксперименты по оптогенетике провёл в 2004 году нейробиолог Карл Дейссерот. Спустя 16 лет он смог применить оптогенетику для управления клетками мозга без хирургического вмешательства.

    Ранее в большинстве случаев для воздействия световыми импульсами на клетки мозга необходимо было внедрение имплантатов. В апреле сотрудник Массачусетского технологического института Гопин Фэн и его коллеги вместе с Дейссеротом впервые продемонстрировали минимально инвазивную оптогенетическую систему. Для неё требуется просверлить небольшое отверстие в черепе, после чего можно управлять нейронами в головном мозге с помощью синего света. 

    В последнем исследовании Дейссерот и его коллеги попытались использовать оптогенетику более глубокого проникновения без хирургического вмешательства. Команда из Стэнфорда встроила в клетки мозга мышей новый, более мощный опсин под названием ChRmine, обнаруженный командой Дейссерота в прошлом году в морском организме и реагирующий на красный свет. С помощью красного света учёные смогли активировать нейронные цепи в среднем мозге и стволе мозга. Нейроны реагировали на свет с точностью до миллисекунды. 

    «Технология действительно сработала, причём гораздо лучше, чем мы ожидали», — заявил Дейссерот.

    Затем команда проверила эффективность системы. Воздействие светом позволило им остановить приступы эпилепсии у мышей, а также «включить» нейроны, продуцирущие серотонин, чтобы стимулировать социальное поведение животных.

    Большинство оптогенетических методов предусматривает инъекции выбранного гена опсина непосредственно в мозг. Чтобы избежать этого, команда Стэнфордского университета использовала вирус, разработанный в Калифорнийском технологическом институте, который можно вводить в кровь. Вирус способен пересекать гематоэнцефалический барьер, успешно проникать в мозг через кровоток и доставлять гены опсинов в клетки нервной системы. В этом случае даже доставка гена неинвазивна — игла не проникает в мозг.

    Команда Дейссерота сейчас тестирует неинвазивную технику на рыбах и планирует испытать её на приматах. 

    «Мы надеемся, что это будет широко доступный и повсеместно применяемый исследовательский инструмент. Мы рады поделиться этой возможностью со всеми», — отмечает Дейссерот.

    Комментарии 16

      0
      Почемуто на ум сразу пришла эта картинка: image

      +3
      Смеятся над шутками про чипирование с каждым годом всё сложнее.
        0
        Имхо этот сценарий вполне логичен. Технологии и времена меняются, человек остается таким же. Можно подумать, что мы стали «цивилизованнее», но это лишь маска, которая в одни времена надевается, а в другие снимается.
        Люди, их принципы, их кодекс — всего лишь слова, забываемые при первой опасности. Они такие, какие мир позволяет им быть. Я покажу тебе, когда дело плохо, эти цивилизованные люди сожрут друг друга. Я не чудовище, я вижу их насквозь

        Джокер

        Представьте себя на месте человека, жившего 1-2 тыс. лет назад. Какой был ваш досуг, развлечения? Есть что-то, кроме пьянок, проституции, публичных казней? Впрочем, так далеко ходить и не надо, достаточно напомнить о концлагерях 20-го века, хотя это был век бурного развития. Имхо человек с технологиями будет страшнее обезьяны с гранатой.
        0

        А возникает вопрос, не заразился ли нечаянно кто нибудь из экспериментаторов этим вирусом. Он вероятно не патогенный, так что вряд ли кто нибудь вообще заметит.


        То есть, вполне возможно, сейчас существует человек с опто-нейро-интерфейсом в голове.


        Надо только сделать шлем с LED матрицу внутри и можно запускать виртуальную реальность. Ну почти...

          0
          Ну и голову просверлить, малоинвазивность только в плане доставки вируса, для активации нейронов все так же требуется сверлить череп (но не надо резать оболочки мозга, во всяком случае у мышей).
            0

            Неа, насколько понял, с красным светом можно и не сверлить. Потому что "более мощный опсин" — более чувствительный, что ли. Можно через тканей/костей светить. Хотя, человеческий череп толще мышиного. Но давайте не будем пессимистами. :D

            +1
            Скорее это как соскоблить лак на материнке и то тут то там подавать внешнее напряжение на разводку, и приговаривать «о! мы чота делаем, а оно реагирует!».
              +1
              А может он вызывает легкую аутоимунную реакцию, с осложнениями в тяжёлую лёгочную форму? И формой кругл, и отростками обилен…

              А череп сверлить не надо, глаза — тоже часть мозга, посветил из с голубого экрана правильным светом и пациент успешно перепрограммирован.
              +1

              Так можно оргазм искусственно вызывать. Будет типа аттракциона- после тяжёлого рабочего дня зашёл в кабинку, посветил лазером и поднял себе жизненный тонус.

                0
                Наркокартели срочно закупаются оборудованием и хайрят вирусологов ;)
                  0
                  Боюсь будет как тот грустный эксперимент с мышами.
                    0

                    Вход в кабинку стоимостью 8 человеко/часов.

                    0

                    Был же какой-то девайс, светящий синими светодиодами в уши, и типа действующий как антидепрессант.

                      0

                      А целых два применения у технологии, за большие деньги стимулировать мозг, за правильное поведение не подавлять, ну и бесплатно, сами понимаете. А, вспомнил: Обитаемый остров, АБН. В интервью БН описывал четвертую ненаписанную часть как то "Вы пришли из мира, который кто то придумал".

                        0
                        интересно, как быстро найдутся мошенники?

                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                        Самое читаемое