В корее научились управлять мозгом через телефон
Обычные мозговые имплантанты заканчивались пучками проводов из головы и привязывали пациента к громоздкой установке. Это затрудняло проведение экспериментов над животными при изучении активности мозга, ведь они стесняли движения и требовали постоянного питания либо частого хирургического вмешательства для замены батарей. Всё меняет новая корейская разработка — пациент не почувствует имплантат, а сразу начнёт реагировать на команды со смартфона.
Лёгкий и мягкий мозговой имплантат с оптоэлектронным управлением мозгом. Источник изображения: KAIST
Предложенный учёными из института KAIST крошечный мозговой имплантат создан из биосовместимых материалов и снабжён антенной для сбора электромагнитного излучения, которое превращается в электрическую энергию. Тем самым батарею имплантата можно заряжать удалённо беспроводным способом, не беспокоя подопытное животное и не нарушая непрерывность хода наблюдений.
Кроме того, имплантат получил встроенный энергоэффективный чип Bluetooth и два микронных светодиодных источника света на тончайших зондах. Светодиоды на зондах вводятся в заданную зону мозга напротив нейронов-мишеней. Вспышками светодиодов можно управлять через простое приложение на смартфоне. Свет вызывает возбуждение в нейронах-мишенях и заставляет мозг животного реагировать в зависимости от того, какие участки мозга раздражаются.
Например, в ходе эксперимента учёные вкололи подопытной крысе с установленным мозговым имплантатом кокаин, а затем по команде со смартфона заблокировали его влияние на поведение животного. Подобным способом, верят исследователи, можно будет научиться бороться с нейродегенеративными заболеваниями человеческого мозга и решать массу других задач по восстановлению здоровья людей.
Новые мозговые имплантаты будут незаметны, уйдёт в прошлое забота о замене батареек, управление с помощью приложения окажется простым и понятным. Противникам «чипирования» это вряд ли понравится, но о деятельности мозга можно будет узнать чуть больше, и человечеству это наверняка пойдёт на пользу.
Учёные из США и Южной Кореи создали уникальную систему для проведения удалённых исследований мозга из любой точки мира. Им удалось "подключить" лабораторных мышей к Интернету и управлять как индивидуальным, так и коллективным поведением животных полностью дистанционно.
Исследователи из Южной Кореи и США разработали способ удалённого управления мозговой активностью сразу нескольких животных через Интернет. Учёные считают, что эта новая технология может ускорить исследования мозга, что поможет лучше изучить его основные функции, а также причины различных психоневрологических расстройств.
Междисциплинарная группа исследователей создала беспроводную экосистему, включающую, соответственно, беспроводные имплантируемые устройства и инфраструктуру "Интернета вещей" (IoT) собственной разработки.
Разработчики пишут, что их система предназначена для проведения сложных нейробиологических экспериментов через Интернет. Проще говоря, эта инновационная технология позволит учёным управлять мозгом животных из любой точки мира. (Что особенно актуально для пандемии, когда многие учёные вынуждены были работать из дома.)
"Эта новая технология в высшей степени универсальна и адаптируема. Она позволяет удалённо управлять многочисленными нейронными имплантатами и лабораторными инструментами в режиме реального времени или по заранее составленному расписанию без прямого вмешательства человека, – говорит старший автор исследования профессор Чон Чжэ-ун (Jae-Woong Jeong) из Школы электротехники южнокорейского университета KAIST. – Эти беспроводные нейронные устройства и оборудование, интегрированные с технологией Интернета вещей, обладают огромным потенциалом для науки и медицины".
Для настройки беспроводной экосистемы необходим только мини-компьютер с подключением к Интернету, который можно приобрести менее чем за 45 долларов (около 3 300 российских рублей по текущему курсу). Он будет обмениваться данными с беспроводными многофункциональными датчиками, которые можно вживлять в мозг, или другим привычным лабораторным оборудованием.
Для управления системой используются модули IoT.
Такая беспроводная технология, благодаря своей гибкости и универсальности, предлагает совершенно новые возможности использования.
Секрет её универсальности прост. Это минималистичное оборудование, глобальный удалённый доступ, возможность проведения спланированных экспериментов, автоматизация по выбору пользователя и возможность обработки больших объёмов информации.
"Пока у исследователей есть доступ к Интернету, они могут запускать, настраивать, останавливать, проверять и сохранять результаты крупных экспериментов в любое время и из любой точки мира. Они могут удалённо проводить крупномасштабные нейробиологические эксперименты на животных во многих странах, – отметил один из ведущих авторов работы доктор Раза Кази (Raza Qazi), исследователь KAIST и Университета Колорадо в Боулдере. – Низкая стоимость этой системы позволяет легко внедрять её, что поспособствует дальнейшему развитию инноваций во многих лабораториях".
Другой автор исследования, профессор Джордан МакКолл (Jordan McCall) из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, добавил, что эта технология может изменить то, как проводятся базовые нейробиологические исследования.
Сегодня, когда учёные изучают работу мозга млекопитающих, его функции им приходится изучать в неестественных условиях. Животное обездвижено или закреплено на подвижной платформе, в непосредственной близости от изучаемого существа постоянно находятся сотрудники лаборатории. Таким образом, животное не может действовать в естественной для себя среде.
Профессор МакКолл считает, что новая технология даст больше свободы: теперь проводить важные исследования можно будет без прямого взаимодействия человека с исследуемыми объектами.
В ходе тестирования этой инновационной системы исследователи провели ряд экспериментов с участием лабораторных мышей и крыс. Учёные дистанционно управляли пищевым и социальным поведением грызунов, а также двигательной активностью животных с беспроводными мозговыми имплантатами.
Авторы работы также добавляют, что эта экспериментальная автоматизация потенциально может помочь сократить количество животных, используемых в биомедицинских исследованиях. Это особенно важно, учитывая моральный долг и этические нормы, которые всё строже контролируются в научном сообществе .
Кроме того, исследователи считают, что эта беспроводная технология может открыть новые возможности для исследований мозга, фармацевтики и телемедицины: удалённого лечения заболеваний мозга и других органов.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering 25 ноября 2021 года.
Ранее мы писали о первом мозговом имплантате, который позволил управлять поведением мышей. Также мы рассказывали, как работает пластырь, собирающий данные с имплантатов в головном мозге. Кроме того, мы сообщали о создании в России федеральной программы развития интерфейсов "мозг-компьютер".
Больше новостей из мира науки и медицины вы найдёте в разделах "Наука" и "Медицина" на медиаплатформе "Смотрим".
Поведением животных обычно управляют при помощи метода «кнута и пряника». Этому методу — сотни, даже тысячи лет. Здесь все просто: хорошо ведет себя питомец или лабораторное животное — оно получает поощрение в виде еды, плохо ведет — вкусняшки отменяются, следует какое-либо наказание. В Стэнфорде решили пойти дальше. Нейробиологи из этого университета поставили цель научиться управлять поведением мышей при помощи беспроводного оптического нейроимпланта. Он не действует на нейроны мозга электрическим током. Вместо этого используется свет вживленного светодиода.
Имплант имеет очень небольшие размеры — примерно с зернышко перца. Для подготовки мыши для работы с имплантом была проведена довольно масштабная подготовка, причем выполняли ее генетики. Грызунам ввели ген, который обеспечивает реакцию нейронов мозга на голубой свет. При включении системы управления поведением мыши, имплант в черепе начинает светиться и на это свечение реагируют некоторые клетки головного мозга мыши. На видео, размещенном ниже, хорошо видно, как после включения системы одна из мышей, принимающих участие в эксперименте, прекращает хаотичные движения и начинает бегать четко по кругу в своей клетке. Зачем все это? Специалисты утверждают, что метод поможет найти решение проблемы лечения нейродегенеративных заболеваний, например, болезней Альцгеймера или Паркинсона.
Оптико-электрические методы контроля поведения животных еще недавно описывались в различных научно-фантастических произведениях. Но сейчас это, насколько можно судить, уже реальность. Проникновению технологий будущего в сегодняшний день способствует, в частности, оптогенетика. Новые методы этой научной отрасли (появилась она в 2005 году), разработанные недавно учеными, позволяют использовать свет для активизации практических любых клеток головного мозга и задействовать определенные нейронные связи. Под воздействием света поведение животных резко меняется, они начинают делать то, что ожидает исследователь. Одна из задач этих исследований — получение большего количества информации о строении мозга и нервной системы в целом.
В случае оптических методов воздействия на нейроны основная проблема состоит в том, чтобы обеспечить доступ света в череп живого существа. Это не так просто. Некоторые ученые решают проблему при помощи оптоволоконных кабелей (очень тонких), вживляемых в череп и освещающих затем некоторые доли мозга синим (в данном случае) светом. Есть и ученые, которые экспериментируют со светодиодами и миниатюрными системами на их основе. По словам Ады Пун (Ada Poon), старшего доцента Стэнфорда, оптимальным вариантом является не оптоволокно в черепе, а беспроводный модуль со светодиодом, вживляемый в череп. Он не мешает животному вести нормальный образ жизни и не особо влияет на самочувствие мышей.
При этом ни волокон, ни кабелей нет, все работает по беспроводной связи. Электроника сейчас позволяет разрабатывать куда меньшие по размеру устройства, чем вживляемые в голову грызуна беспроводные модули связи. Передатчик сигнала размещается под клеткой, что обеспечивает стабильный прием команд вживляемым модулем.
Выше говорилось о том, что для того, чтобы реагировать на свет, клетки мозга мыши должны быть генетически модифицированы. Это действительно так. Ген, который позволяет клетке проявлять реакцию на свет, был извлечен из одноклеточных зеленых водорослей. Эти водоросли могут перемещаться по направлению к источнику света благодаря наличию особого белка в клеточной мембране. Белок взаимодействует со световым излучением особым образом — он открывает ионный канал в мембране, изменяя электрический потенциал клетки. В результате водоросль получат возможность двигаться. В 2005 году несколько групп исследователей поняли, что этот ген можно использовать для внедрения в ДНК нейрона.
После такой модификации нейрон получает тот самый белок клеточной мембраны, способный реагировать на свет. Теперь, если нейрон осветить, открываются ионные каналы, и в клетку заходят ионы. Этот процесс провоцирует изменение электрического потенциала, что активизирует нейрон. Он начинает выделять особое химическое вещество, активизирующее, в свою очередь, нейроны, находящиеся рядом. В результате задействуется определенная часть головного мозга и организм животного реагирует соответствующим образом. Это могут быть какие-то действия животного (бег по кругу, который уже упоминался выше) или общая реакция организма (сон, проявление определенных эмоций и т.п.).
Наблюдение за реакцией животного помогает понять, как активизация той либо иной группы нейронов влияет на действия животного, работу групп разных мышц и прочие процессы. Некоторые нейробиологи используют обычные электроды, вживляемые в мозг животного, а затем экспериментируют, включая ток и активизируя группы нейронов. Но такие системы очень неудобны, они мешают животному и не могут в полной мере обеспечить чистоту эксперимента. Кроме того, такой метод неспособен обеспечить работу с определенной группой клеток — например, нейронами в гиппокампе, которые отвечают за некоторые процессы памяти.
Оптогенетика избавляет животное от большей части неудобств, связанных с наличием электродов, подведенных к голове, и обеспечивает исследователю работу в комфортных условиях, которые, кроме всего, позволяют проводить «чистые» эксперименты. Нейроны реагируют на свет в течение нескольких миллисекунд, никакой задержки нет. Преимущество оптогенетических методов перед традиционными электрофизиологическими методами изучения нейронных сетей и воздействия на них состоит в возможности высокоселективной активации либо подавления конкретных нейрональных связей. Эта селективность открывает новые возможности в терапии болезни Паркинсона, депрессии, тревожности и эпилепсии.
Исследования, которые выполняются нейробиологами, помогают постепенно понимать, что собой представляет болезнь Паркинсона и как ее можно лечить (насколько это вообще возможно). В одном из исследований ученые стимулировали в мозге обезьян те нейроны, что отвечали за выработку допамина — он играет важную роль в мотивации, контроле движений, он же отвечает и за привыкание к чему-либо. Одна из групп исследователей пыталась понять, как повреждение клеток, производящих допамин, может повлиять на движение животного. Эти исследования дали ученым массу важных данных, которые помогают лечить сложные заболевания такого типа.
Цель Ады Пун — создание оптогенетической системы, которая позволит мыши нормально чувствовать себя в привычном окружении. В этом случае нейробиологи смогут без проблем изучать особенности работы различных областей мозга, получая большое количество важной информации, которая поможет при лечении нейрофизиологических заболеваний.
Аппаратура, которая используется в работе с грызунами
Пун считает, что беспроводные системы и оптогенетика — это будущее нейробиологии. Кстати, есть и другие типы беспроводных систем, которые используются в науке. Многие из них используют электромагнитную индукцию в качестве основы своей работы. Приемник сигнала вживляется в мозг мыши, а передающее устройство размещается поблизости. Но у такого типа систем есть ряд недостатков. В первую очередь, это поддержание функционирования сильного электромагнитного поля и сложности с определением перемещений животного по клетке.
Пун с коллегами решила воспользоваться тем, что тело практически любого животного — это хороший проводник, который будет взаимодействовать с радиоизлучением, изменяя его в зависимости от формы и свойств тела. Было разработано специальное программное обеспечение, которое отслеживало места, где электромагнитное излучение «деформируется» определенным образом тканями тела мыши. Было создано специальное оборудование, которое, по словам разработчиков, улавливает все искажения с высокой степенью точности, и отслеживает местоположение животного в любое время суток. Для упрощения работы ученые использовали RF-метку, которая постоянно генерирует стойкий радиосигнал.
Имплант для мозга мыши
Он представляет собой небольшую систему из индуктивных катушек, светодиода и управляющего элемента. Масса устройства составляет всего 20 миллиграммов, что для мыши не представляет проблемы. Объем устройства — 10 кубических миллиметров.
Ада Пун утверждает, что такое оборудование соответствует требованиям, предъявляемым к научному оборудованию. Команда проекта опубликовала подробную информацию по сборке системы в сети. Кроме того, есть и видеоруководство по эксплуатации системы. Беспроводный передатчик сигнала построен с использованием общедоступных инструментов и недорогих компонентов, которые можно купить в любом радиомагазине. Эта система позволяет нейронам реагировать на раздражитель очень быстро, затем компьютер отслеживает движения животного.
По мнению разработчиков, то, что они выложили описание конструкции с необходимыми данными по ее изготовлению поможет ученым быстрее начать работу с оптогенетикой. Сама конструкция предложенных систем гораздо проще в реализации, чем конструкция аналогичных систем. Создать ее можно при помощи широко доступных инструментов и недорогих материалов.
Оптогенетика и связанные с нею устройства, вероятно, вскоре будут использоваться в медицине. Во всяком случае, это мнение высказывают многие крупные организации. Правда, когда именно это может произойти — сказать пока не может никто. Исследователям необходимо убедиться в безопасности используемых методов работы, прежде, чем внедрять их повсеместно.
Кроме болезни Паркинсона, о чем говорилось выше, такая система позволит изучить причины и ход болезни Альцгеймера. Традиционный метод изучения этой болезни — работа с мышами в лабораторных условиях. Лаборатория, в которой работает Пун, сейчас работает над тем, чтобы применить свою разработку в изучении механизма потери памяти на ранних стадиях заболевания. Ученые ищут средство излечения заболевания или хотя бы способ затормозить развитие болезни Альцгеймера.
Возможно, новые данные помогут ученым разрабатывать методы лечения нервной системы человека. Если что-то работает не так, где-то систему «замкнуло» — врачи в недалеком будущем получат инструмент для решения таких проблем. Во всяком случае, на это рассчитывает команда проекта.
Сейчас ученые уже научились напрямую активировать группы нейронов, отвечающих за определенные функции аппарата памяти. Так что в памяти грызуна можно вызывать флешбек, например, страх пережитый в недавнем случае или боязнь получить болезненный удар током. Врачи в некоторых случаях используют имплантируемые электроды для лечения нескольких нейродегенеративных и нейропсихических заболеваний. Как утверждает коллектив проекта, электроды можно без проблем заменить оптогенетическими системами, у которых небольшой размер и высокая избирательность работы, о чем и говорилось выше. Сама оптогенетика, как утверждает Пун с коллегами, вполне может быть путеводным светом для нейробиологов. Кто знает, возможно, так и есть.
Поведением животных обычно управляют при помощи метода «кнута и пряника». Этому методу — сотни, даже тысячи лет. Здесь все просто: хорошо ведет себя питомец или лабораторное животное — оно получает поощрение в виде еды, плохо ведет — вкусняшки отменяются, следует какое-либо наказание. В Стэнфорде решили пойти дальше. Нейробиологи из этого университета поставили цель научиться управлять поведением мышей при помощи беспроводного оптического нейроимпланта. Он не действует на нейроны мозга электрическим током. Вместо этого используется свет вживленного светодиода.
Имплант имеет очень небольшие размеры — примерно с зернышко перца. Для подготовки мыши для работы с имплантом была проведена довольно масштабная подготовка, причем выполняли ее генетики. Грызунам ввели ген, который обеспечивает реакцию нейронов мозга на голубой свет. При включении системы управления поведением мыши, имплант в черепе начинает светиться и на это свечение реагируют некоторые клетки головного мозга мыши. На видео, размещенном ниже, хорошо видно, как после включения системы одна из мышей, принимающих участие в эксперименте, прекращает хаотичные движения и начинает бегать четко по кругу в своей клетке. Зачем все это? Специалисты утверждают, что метод поможет найти решение проблемы лечения нейродегенеративных заболеваний, например, болезней Альцгеймера или Паркинсона.
Оптико-электрические методы контроля поведения животных еще недавно описывались в различных научно-фантастических произведениях. Но сейчас это, насколько можно судить, уже реальность. Проникновению технологий будущего в сегодняшний день способствует, в частности, оптогенетика. Новые методы этой научной отрасли (появилась она в 2005 году), разработанные недавно учеными, позволяют использовать свет для активизации практических любых клеток головного мозга и задействовать определенные нейронные связи. Под воздействием света поведение животных резко меняется, они начинают делать то, что ожидает исследователь. Одна из задач этих исследований — получение большего количества информации о строении мозга и нервной системы в целом.
В случае оптических методов воздействия на нейроны основная проблема состоит в том, чтобы обеспечить доступ света в череп живого существа. Это не так просто. Некоторые ученые решают проблему при помощи оптоволоконных кабелей (очень тонких), вживляемых в череп и освещающих затем некоторые доли мозга синим (в данном случае) светом. Есть и ученые, которые экспериментируют со светодиодами и миниатюрными системами на их основе. По словам Ады Пун (Ada Poon), старшего доцента Стэнфорда, оптимальным вариантом является не оптоволокно в черепе, а беспроводный модуль со светодиодом, вживляемый в череп. Он не мешает животному вести нормальный образ жизни и не особо влияет на самочувствие мышей.
При этом ни волокон, ни кабелей нет, все работает по беспроводной связи. Электроника сейчас позволяет разрабатывать куда меньшие по размеру устройства, чем вживляемые в голову грызуна беспроводные модули связи. Передатчик сигнала размещается под клеткой, что обеспечивает стабильный прием команд вживляемым модулем.
Выше говорилось о том, что для того, чтобы реагировать на свет, клетки мозга мыши должны быть генетически модифицированы. Это действительно так. Ген, который позволяет клетке проявлять реакцию на свет, был извлечен из одноклеточных зеленых водорослей. Эти водоросли могут перемещаться по направлению к источнику света благодаря наличию особого белка в клеточной мембране. Белок взаимодействует со световым излучением особым образом — он открывает ионный канал в мембране, изменяя электрический потенциал клетки. В результате водоросль получат возможность двигаться. В 2005 году несколько групп исследователей поняли, что этот ген можно использовать для внедрения в ДНК нейрона.
После такой модификации нейрон получает тот самый белок клеточной мембраны, способный реагировать на свет. Теперь, если нейрон осветить, открываются ионные каналы, и в клетку заходят ионы. Этот процесс провоцирует изменение электрического потенциала, что активизирует нейрон. Он начинает выделять особое химическое вещество, активизирующее, в свою очередь, нейроны, находящиеся рядом. В результате задействуется определенная часть головного мозга и организм животного реагирует соответствующим образом. Это могут быть какие-то действия животного (бег по кругу, который уже упоминался выше) или общая реакция организма (сон, проявление определенных эмоций и т.п.).
Наблюдение за реакцией животного помогает понять, как активизация той либо иной группы нейронов влияет на действия животного, работу групп разных мышц и прочие процессы. Некоторые нейробиологи используют обычные электроды, вживляемые в мозг животного, а затем экспериментируют, включая ток и активизируя группы нейронов. Но такие системы очень неудобны, они мешают животному и не могут в полной мере обеспечить чистоту эксперимента. Кроме того, такой метод неспособен обеспечить работу с определенной группой клеток — например, нейронами в гиппокампе, которые отвечают за некоторые процессы памяти.
Оптогенетика избавляет животное от большей части неудобств, связанных с наличием электродов, подведенных к голове, и обеспечивает исследователю работу в комфортных условиях, которые, кроме всего, позволяют проводить «чистые» эксперименты. Нейроны реагируют на свет в течение нескольких миллисекунд, никакой задержки нет. Преимущество оптогенетических методов перед традиционными электрофизиологическими методами изучения нейронных сетей и воздействия на них состоит в возможности высокоселективной активации либо подавления конкретных нейрональных связей. Эта селективность открывает новые возможности в терапии болезни Паркинсона, депрессии, тревожности и эпилепсии.
Исследования, которые выполняются нейробиологами, помогают постепенно понимать, что собой представляет болезнь Паркинсона и как ее можно лечить (насколько это вообще возможно). В одном из исследований ученые стимулировали в мозге обезьян те нейроны, что отвечали за выработку допамина — он играет важную роль в мотивации, контроле движений, он же отвечает и за привыкание к чему-либо. Одна из групп исследователей пыталась понять, как повреждение клеток, производящих допамин, может повлиять на движение животного. Эти исследования дали ученым массу важных данных, которые помогают лечить сложные заболевания такого типа.
Цель Ады Пун — создание оптогенетической системы, которая позволит мыши нормально чувствовать себя в привычном окружении. В этом случае нейробиологи смогут без проблем изучать особенности работы различных областей мозга, получая большое количество важной информации, которая поможет при лечении нейрофизиологических заболеваний.
Аппаратура, которая используется в работе с грызунами
Пун считает, что беспроводные системы и оптогенетика — это будущее нейробиологии. Кстати, есть и другие типы беспроводных систем, которые используются в науке. Многие из них используют электромагнитную индукцию в качестве основы своей работы. Приемник сигнала вживляется в мозг мыши, а передающее устройство размещается поблизости. Но у такого типа систем есть ряд недостатков. В первую очередь, это поддержание функционирования сильного электромагнитного поля и сложности с определением перемещений животного по клетке.
Пун с коллегами решила воспользоваться тем, что тело практически любого животного — это хороший проводник, который будет взаимодействовать с радиоизлучением, изменяя его в зависимости от формы и свойств тела. Было разработано специальное программное обеспечение, которое отслеживало места, где электромагнитное излучение «деформируется» определенным образом тканями тела мыши. Было создано специальное оборудование, которое, по словам разработчиков, улавливает все искажения с высокой степенью точности, и отслеживает местоположение животного в любое время суток. Для упрощения работы ученые использовали RF-метку, которая постоянно генерирует стойкий радиосигнал.
Имплант для мозга мыши
Он представляет собой небольшую систему из индуктивных катушек, светодиода и управляющего элемента. Масса устройства составляет всего 20 миллиграммов, что для мыши не представляет проблемы. Объем устройства — 10 кубических миллиметров.
Ада Пун утверждает, что такое оборудование соответствует требованиям, предъявляемым к научному оборудованию. Команда проекта опубликовала подробную информацию по сборке системы в сети. Кроме того, есть и видеоруководство по эксплуатации системы. Беспроводный передатчик сигнала построен с использованием общедоступных инструментов и недорогих компонентов, которые можно купить в любом радиомагазине. Эта система позволяет нейронам реагировать на раздражитель очень быстро, затем компьютер отслеживает движения животного.
По мнению разработчиков, то, что они выложили описание конструкции с необходимыми данными по ее изготовлению поможет ученым быстрее начать работу с оптогенетикой. Сама конструкция предложенных систем гораздо проще в реализации, чем конструкция аналогичных систем. Создать ее можно при помощи широко доступных инструментов и недорогих материалов.
Оптогенетика и связанные с нею устройства, вероятно, вскоре будут использоваться в медицине. Во всяком случае, это мнение высказывают многие крупные организации. Правда, когда именно это может произойти — сказать пока не может никто. Исследователям необходимо убедиться в безопасности используемых методов работы, прежде, чем внедрять их повсеместно.
Кроме болезни Паркинсона, о чем говорилось выше, такая система позволит изучить причины и ход болезни Альцгеймера. Традиционный метод изучения этой болезни — работа с мышами в лабораторных условиях. Лаборатория, в которой работает Пун, сейчас работает над тем, чтобы применить свою разработку в изучении механизма потери памяти на ранних стадиях заболевания. Ученые ищут средство излечения заболевания или хотя бы способ затормозить развитие болезни Альцгеймера.
Возможно, новые данные помогут ученым разрабатывать методы лечения нервной системы человека. Если что-то работает не так, где-то систему «замкнуло» — врачи в недалеком будущем получат инструмент для решения таких проблем. Во всяком случае, на это рассчитывает команда проекта.
Сейчас ученые уже научились напрямую активировать группы нейронов, отвечающих за определенные функции аппарата памяти. Так что в памяти грызуна можно вызывать флешбек, например, страх пережитый в недавнем случае или боязнь получить болезненный удар током. Врачи в некоторых случаях используют имплантируемые электроды для лечения нескольких нейродегенеративных и нейропсихических заболеваний. Как утверждает коллектив проекта, электроды можно без проблем заменить оптогенетическими системами, у которых небольшой размер и высокая избирательность работы, о чем и говорилось выше. Сама оптогенетика, как утверждает Пун с коллегами, вполне может быть путеводным светом для нейробиологов. Кто знает, возможно, так и есть.
Читайте также: