Ученые впервые в мире дистанционно «контролировали разум» мышей

В ходе эксперимента, призванного протестировать инновационный исследовательский инструмент, мыши, у которых в мозге были созданы «переключатели», активируемые наночастицами, начинали есть, общаться и вести себя как довольные молодые мамы, под воздействием одного лишь магнитного поля.

Хотя эксперименты на животных по «контролю над разумом»далеко не новы, они, как правило, основывались на громоздких электродах, привязывающих испытуемого к внешней системе, что не только требует инвазивной хирургии, но и накладывает ограничения на то, насколько свободно может двигаться испытуемый.

Исследователи из Института фундаментальных наук (IBS) в Корее, как утверждают, совершили прорыв в неврологии, разработав метод целенаправленного воздействия на пути в мозге с использованием комбинации генетики, наночастиц и магнитных полей.

Они называют технологию Nano-MIND, аббревиатура от Magnetogenetic Interface for NeuroDynamics. И хотя управление сознанием — это грубое, но относительно точное описание, система в ее нынешнем виде призвана предоставить исследователям средство удаленной активации нейронных цепей для ряда исследовательских приложений.

«Это первая в мире технология, позволяющая свободно управлять определенными областями мозга с помощью магнитных полей», —говоритДжин Ву Чон, старший автор и директор Центра наномедицины IBS.

«Мы ожидаем, что он будет широко использоваться в исследованиях для понимания функций мозга, сложных искусственных нейронных сетей, технологий двустороннего интерфейса мозг-компьютер и новых методов лечения неврологических расстройств».

Магнитная стимуляция — это новая областьисследований в неврологии, в которой промывание мозга импульсами электромагнитного поля широко массирует целые области, незаметно изменяя их поведение.

Чтобы воздействовать на определенные цепи, исследователи обратились к другой области исследований —оптогенетике, которая занимается генетическим проектированием механизмов в клетках, которые можно легко активировать с помощью источника света.

Иллюстрация ионного канала (в центре) в клеточной мембране. Ионные каналы облегчают электрическую сигнализацию в мозге, позволяя определенным ионам (таким как натрий, калий и кальций) проходить через мембрану. (Sciencephoto/Canva Pro)

В этом случае команда интегрировала ионные каналы в целевые популяции клеток мозга мышей.

Вместо того, чтобы доставлять свет через локализованное волокно, как в оптогенетике, ионные каналы можно включить магнитно, повернув крошечный привод. Все, что требуется, — это окружающее поле, достаточно сильное, чтобы притянуть наночастицу.

Чтобы проверить установку, исследователи разработали три различных теста.

Первый касался рецепторов, участвующих в сложном поведении питания и вознаграждения влатеральном гипоталамусе, области, расположенной глубоко внутри самого ядра мозга.

Наблюдение за перемещениями животных и потреблением пищи внутри и вне магнитного поля выявило существенные различия, которые показали, что можно буквально включать и выключать желание мышей есть по своему желанию.

Под воздействием магнитного поля группа мышей с переключателями на возбуждающих нейронах съедала только половину пищи. Вторая группа с искусственно созданными тормозными нейронами съедала вдвое больше, пока магнитное поле было активным.

Боковой гипоталамус также содержит пути, отвечающие за общительность. Помещение соответствующим образом сконструированной мыши в камеру, содержащую мышь, с которой она никогда раньше не встречалась, при этом магнитные поля были активны, показало, что у мышей можно поощрять «дружелюбные» формы поведения.

Другой тест был нацелен на ключевые рецепторы в так называемоймедиальной преоптической области, которая участвует в родительской заботе.

Самки мышей с Nano-MIND, стимулирующими медиальную преоптическую область , помещенные в камеру с «натуралистичными» особенностями, совершенно по-другому реагировали на крики мышат, приближаясь к ним быстрее и приседая над расстроенными детенышами в течение более длительного времени, находясь под магнитным трансом.

Наличие такого точного контроля над определенными цепями стало бы настоящим благом для исследователей, стремящихся картировать неврологические пути или тестировать новые методы лечения.

Со временем подобные нанотехнологии смогут дажелечить плохое психическое здоровьеу людей или игратьважную роль в терапиитяжелыхневрологических заболеваний , тем самым возвращаячеловекуполный контроль над его разумом .

Это исследование было опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.

Google- первод.

Оригинал статьи c иллюстрациями — Scientists 'Mind Controlled' Mice Remotely in Extraordinary World First

P,S. В поле статьи кликнуть правой клавишей мышки. Выбрать — Перевести на русский.