Управление мозгом с помощью света порождает много надежд и столько же опасений

Вокруг светаНаука

Идущие за лучом

Переписать воспоминания, превратить в биоробота или избавить человечество от слепоты и депрессии – все это возможно благодаря оптогенетике. Управление мозгом с помощью света порождает множество надежд и почти столько же опасений.

Текст: Михаил Орлов

Нейронная сеть с электрической активностью нервных клеток (художественная интерпретация)

Светофор для беспозвоночных

В полумраке клетки возится вроде бы обыкновенная крыса, занятая своими делами. Она прогуливается, принюхивается, шевеля усами, прикладывается к поилке, чистит белую шерстку… Вот только почесать макушку крысе затруднительно: позади глаз из ее черепа торчит оптоволокно, зафиксированное стоматологическим цементом. Оно испускает яркий голубой свет и соединено с проводами, которые теряются в темноте где-то наверху.

Что за странная картина? Может, перед нами кадры нового фантастического фильма? На самом деле крыса со светящимся черепом – это не плод фантазии и не какая-то вычурная декорация, а вполне себе реальность и для некоторых ученых даже повседневность. Место действия – одна из множества лабораторий, где проводят эксперименты с  применением оптогенетики, метода, позволяющего управлять мозгом с помощью лазера или светодиода. Фантастическое сияние на голове крысы – не спецэффект: это излучение с определенной длиной волны (т. е. цветом), которое избирательно воздействует на определенную группу нейронов: может их включать, выключать или «прибавить мощность».

С помощью оптогенетики биологи уже могут влиять на импульсивность поведения животных, их внимание, эмоциональное состояние, аппетит и многое другое. Так, в одном из исследований мышей научили бояться клетки, где им никогда не причиняли вреда. Зато в ней им с помощью оптогенетики активировали те нейроны, которые «помнили» о мучениях грызунов в другой клетке. Такие нервные клетки локализованы в гиппокампе – области мозга, связанной с памятью и ориентированием в пространстве. В результате мыши стали ассоциировать безвредную клетку с опасностью. Условно говоря, им «имплантировали» память о плохих событиях, которые никогда не случались.

Чтобы проверить, насколько устойчивы искусственные воспоминания, ученые «отшибли» мышам память с помощью химических препаратов. Затем экспериментаторы снова подействовали светом на клетки гиппокампа, и страшные воспоминания о никогда не бывшем послушно вернулись.

Если можно управлять памятью, можно ли превратить живое существо в послушного робота? Да. Правда, с крысами такое пока не проделывали – все-таки у грызунов весьма сложный мозг. Ученые превратили в автомат нематоду Caenorhabditis elegans. В природе крошечный, длиной всего в миллиметр червячок живет в почве, где питается органическими остатками, проползая через твердое и  проплывая по жидкому. Этот скромный и непримечательный червь стал для биологов одним из самых важных модельных организмов. И все потому, что в организме C elegans все просто и прозрачно. Его внутренности буквально просвечивают насквозь, а клетки червя, в том числе и нервные, известны наперечет. У редко встречающихся самцов 385 нейронов, у гермафродитов (самок как таковых у них нет) – 302.

В своих работах биологи сделали крошечную нематоду настоящей марионеткой. Например, посветят на определенную группу нервных клеток зеленым лазером – червячок торопливо ползет, посветят ультрафиолетовым – тот застынет. Получается своего рода светофор.

С помощью оптогенетики несчастную нематоду можно заставить стать короче, длиннее, отложить яйца. Или, отключив ее собственные связи нервов с  мышцами («лишив воли»), сделать биороботом, которым можно как угодно управлять извне.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Годовые кольца: 325 Годовые кольца: 325

Первый Вселенский собор в Никее и Колосс Константина: 325 год в событиях

Вокруг света
Девки не сидели в теремах: какой была интимная жизнь на Руси Девки не сидели в теремах: какой была интимная жизнь на Руси

Как на самом деле жили женщины в допетровскую эпоху?

Forbes
Медицинские новости Медицинские новости

Прорыв в диагностике болезни Паркинсона и прогноз выживаемости по фотографии

Здоровье
Новый вызов Новый вызов

Юлия Пересильд примерила корону в прямом смысле слова

OK!
Нижний Новгород: без лишних слов Нижний Новгород: без лишних слов

Нижний Новгород – место, где «заезженные эпитеты» имеют право на жизнь

Вокруг света
Отставить панику! Что делать, если белые вещи покрасилась при стирке Отставить панику! Что делать, если белые вещи покрасилась при стирке

Можно ли спасти покрасившиеся при стирке вещи?

ТехИнсайдер
Что и как ломают снегоходчики? Что и как ломают снегоходчики?

Какие травмоопасные ситуации поджидают новичков при езде на снегоходе?

4x4 Club
Чувствовать, а не ждать Чувствовать, а не ждать

Как счастье проявляется в нашей жизни, почему мы боимся о нем говорить?

Новый очаг
Интеллектуальная проходимость Интеллектуальная проходимость

Как электроника увеличивает внедорожные возможности машины

ТехИнсайдер
«Поддержка фундаментальной науки не мешает развитию прикладной» «Поддержка фундаментальной науки не мешает развитию прикладной»

Академик Александр Латышев — нужны ли вообще академические институты

Наука
Про отцов и для отцов: 5 книг, которые помогут разобраться в детско-родительских отношениях Про отцов и для отцов: 5 книг, которые помогут разобраться в детско-родительских отношениях

Хотите узнать о роли отца в культурной традиции и вашей собственной жизни?

Psychologies
Пахарь расправил плечи. Продолжение Пахарь расправил плечи. Продолжение

Как история рода поможет обрести уверенность в себе

СНОБ
Крысы прошлись по виртуальному пространству силой мысли Крысы прошлись по виртуальному пространству силой мысли

Крысы способны ориентироваться в виртуальном пространстве

N+1
Александр Аузан: В России «две страны в одной» Александр Аузан: В России «две страны в одной»

Что «зашито» в культурном коде россиян

СНОБ
Облигации станут лесопарком Облигации станут лесопарком

Как банки расширяют практики устойчивого развития

Деньги
IPS или VA: какая матрица монитора лучше? IPS или VA: какая матрица монитора лучше?

Что лучше: IPS или VA матрица?

CHIP
Бунтующий человек. Каким был писатель и философ Альбер Камю Бунтующий человек. Каким был писатель и философ Альбер Камю

Чем, кроме своих литературных произведений, запомнился Камю

СНОБ
«Женщину хотят и презирают одновременно»: почему мужчины не переносят отказ в сексе «Женщину хотят и презирают одновременно»: почему мужчины не переносят отказ в сексе

Отрывок из книги «Секс в эпоху согласия»

Psychologies
«Внуки бьют»: почему пожилые женщины чаще сталкиваются с насилием и что с этим делать «Внуки бьют»: почему пожилые женщины чаще сталкиваются с насилием и что с этим делать

Как люди старшего возраста попадают в ловушку насилия

Forbes
6 типов людей в коллективе: как наладить отношения на работе 6 типов людей в коллективе: как наладить отношения на работе

Как можно предотвращать всплески токсичности в коллективе

Psychologies
5 лучших безалкогольных коктейлей на новогодние праздники 5 лучших безалкогольных коктейлей на новогодние праздники

Интересные напитки для тех, кто не пьет алкоголь

ТехИнсайдер
Как сделать так, чтобы борода росла быстрее Как сделать так, чтобы борода росла быстрее

Главный минус бороды в том, что она не может вырасти за один день

Maxim
Полностью многоразовая ракетаноситель от фирмы Stoke Space Полностью многоразовая ракетаноситель от фирмы Stoke Space

Как Stoke Space решает проблему повторного использования вторых ступеней ракет

Наука и техника
Как отсутствие личных границ мешает полноценной жизни: две привычки, вызывающие стресс Как отсутствие личных границ мешает полноценной жизни: две привычки, вызывающие стресс

Почему люди сами себе придумывают стрессовые ситуации?

Psychologies
«Отель «Ройал»: новое исследование харассмента от режиссера фильма о деле Вайнштейна «Отель «Ройал»: новое исследование харассмента от режиссера фильма о деле Вайнштейна

Как «Отель «Ройал» исследует тему харассмента в дальнем регионе Австралии

Forbes
Каракары справились с решением головоломок не хуже какаду Каракары справились с решением головоломок не хуже какаду

Птицы из отряда соколообразных доказали свой высокий интеллект

N+1
10 необычных, но полезных методов использования чеснока в быту 10 необычных, но полезных методов использования чеснока в быту

Как можно использовать чеснок не по назначению

ТехИнсайдер
Какой была жизнь в гигантских дирижаблях довоенной эпохи Какой была жизнь в гигантских дирижаблях довоенной эпохи

Путешествие на "цеппелине" напоминало круиз на морском лайнере

ТехИнсайдер
10 исторических фактов, которые раскрывают секреты секса на Руси 10 исторических фактов, которые раскрывают секреты секса на Руси

Как менялись сексуальные обычаи и практики в России за последнюю тысячу лет

Psychologies
Организация искусственного интеллекта: ждет ли ИИ система глобального регулирования Организация искусственного интеллекта: ждет ли ИИ система глобального регулирования

Как модели регулирования могут способствовать безопасному развитию технологий

Forbes
Открыть в приложении