Управление нейронами: новый подход

Воздействуя лазером на головной мозг мышей, ученые смогли изменить поведенческие реакции животных. Считается, что метод поможет более детально изучить функции головного мозга.

Нейробиологи из Стенфордского университета, Калифорния, провели эксперимент с участием генно-модифицированных мышей. Нейроны орбитофронтальной зоны, которые отвечают за социальное и пищевое поведение, реагировали на обработку лазером.

Одной из целей оптогенетики является создание автоматизированных систем, которые могли бы управлять мозгом, воздействуя только на отдельные нейроны. Подобные системы можно сделать, используя генно-модифицированные организмы, содержащие специальные белки, которые реагируют на свет. Одни из них будут при воздействии лазером светиться, другие — мигать. На основе этих различий устройство, считывающее лучи, может определить их источник и повлиять на него, изменяя поведение организма.

Клетки, отвечающие за социальное и пищевое поведение, расположены в коре вперемешку, поэтому перед работой исследователи провели картирование орбитофронтальной зоны. Они позволили мышонку бегать в трубе микроскопа и касаться носом мыши, чей мозг исследовался, после чего отмечали на карте, какие нейроны мигали в ответ на взаимодействие.

Освещая пищевые нервные клетки через специальный шаблон, ученые наблюдали, как увеличивалась скорость употребления мышью молочного коктейля. Затем авторы повторили эксперимент, воздействуя на социальные нейроны, чтобы установить, может ли активация социальных нервных клеток изменить поведение животного.

Результаты демонстрируют, что оптогенетическая техника может контролировать поведение путем активации отдельных нейронов. Следовательно, данная технология может помочь в лечении алкоголизма, наркомании, постстрессовых нарушений. Следующий этап будет направлен на установку всех возможных связей между нейронами.

Реальный потенциал метода еще предстоит раскрыть. Системы, существующие на сегодняшний день, активируют целые группы клеток, вместо того, чтобы действовать прицельно, поэтому о точных итогах исследований и лечения говорить пока что рано.