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: 1841 Годовые кольца: 1841

Годовые кольца: что произошло в мире в 1841 году

Вокруг света
Летим на Чукотку! Летим на Чукотку!

Говорят, это место – мечта любого туриста и одновременно – проклятие

Лиза
«Нам остается либо примкнуть, либо возглавить процесс» «Нам остается либо примкнуть, либо возглавить процесс»

Cердечно-сосудистый хирург Глеб Ким — о том, как ИИ изменит медицину

Санкт-Петербургский университет
ИИ-модель, разработанная DeepMind, предсказывает погоду точнее всех существующих методов ИИ-модель, разработанная DeepMind, предсказывает погоду точнее всех существующих методов

Компания Google DeepMind разработала модель прогнозирования погоды

ТехИнсайдер
22.11.63, 12:30 22.11.63, 12:30

Последние дни жизни Джона Кеннеди изучены буквально до минуты

Дилетант
Планета номер Икс Планета номер Икс

Гипотетическую девятую планету до сих пор не увидели ни в один телескоп

ТехИнсайдер
7 стереотипов, которые вредят отношениям 7 стереотипов, которые вредят отношениям

Стереотипы, которые мешают достичь гармонии в отношениях

Psychologies
«Останавливаться я не собираюсь» «Останавливаться я не собираюсь»

Екатерина Молоховская на сцене — артистка, а в жизни — психолог

OK!
От Бэкона до Бэнкса: британская научная культура и принцип «общего блага» От Бэкона до Бэнкса: британская научная культура и принцип «общего блага»

Начиная с XVII века, Англия гордилась своими учеными и их научными достижениями

Знание – сила
Бытовые лайфхаки! Вот как можно использовать пустые пластиковые бутылки и контейнеры Бытовые лайфхаки! Вот как можно использовать пустые пластиковые бутылки и контейнеры

Как креативным образом улучшить экологию Земли

ТехИнсайдер
Как на годы продлить эффект от пластики: шпаргалка от хирурга Как на годы продлить эффект от пластики: шпаргалка от хирурга

Эти вещи нужно знать еще перед тем, как лечь под нож!

VOICE
Что означает значок замка в адресной строке браузера: многие понимают его неправильно Что означает значок замка в адресной строке браузера: многие понимают его неправильно

Стоит ли беспокоиться, когда значок замка появляется в браузере?

ТехИнсайдер
10 самых уродливых пикапов всех времён 10 самых уродливых пикапов всех времён

Увы, не все из этих грузовиков создавались для того, чтобы стать супермоделями

4x4 Club
Личные и общие границы в отношениях: как защитить свою территорию и перестать нападать на чужую Личные и общие границы в отношениях: как защитить свою территорию и перестать нападать на чужую

Как понять, кто и где вторгается в наше пространство, а где вы делаете это сами

Psychologies
Биометрическая идентификация: миф или реальность? Биометрическая идентификация: миф или реальность?

Биометрическая идентификация: что это, насколько она безопасна и удобна

Наука и техника
Шопинг-терапия: почему покупки могут работают как антистресс Шопинг-терапия: почему покупки могут работают как антистресс

Как подходить к шопингу, чтобы он действительно приносил удовольствие

Forbes
При большом количестве помощниц ткачиковые воробьи отложили яйца покрупнее При большом количестве помощниц ткачиковые воробьи отложили яйца покрупнее

Самки ткачикового воробья откладывают более крупные яйца с помощнцами

N+1
Цена совершенства: психолог рассказал о последствиях синдрома отличника Цена совершенства: психолог рассказал о последствиях синдрома отличника

К каким последствиям может привести чрезмерная требовательность к себе

Psychologies
Спорт без боли Спорт без боли

Почему болят мышцы после тренировки и как быстро с этим справиться

Лиза
Ничего я не хочу: в чем причина хронической утомляемости и как с ней справиться Ничего я не хочу: в чем причина хронической утомляемости и как с ней справиться

Проверенные стратегии, которые помогут восстановить энергию и баланс в жизни

Правила жизни
Робот в аренду: как можно упростить автоматизацию бизнес-процессов Робот в аренду: как можно упростить автоматизацию бизнес-процессов

Что такое RPA-технологии и как их используют в бизнесе?

Forbes
Автор в голове у героя: 5 выдающихся фантастических циклов с повествованием от первого лица Автор в голове у героя: 5 выдающихся фантастических циклов с повествованием от первого лица

Книги, которые создают у читателя эмоциональную связь с героем-рассказчиком

ТехИнсайдер
Позолоченные «бриджертоны» Позолоченные «бриджертоны»

«Буканьерки»: невесты 1870-го выбирают Тейлор Свифт

Weekend
Секс без оргазма: 13 последствий, о которых тебя никто не предупреждал Секс без оргазма: 13 последствий, о которых тебя никто не предупреждал

Какие последствия у секса без оргазма? Рассказываем

VOICE
Скорая эмоциональная помощь: 3 совета, как правильно поддерживать мужчин и женщин Скорая эмоциональная помощь: 3 совета, как правильно поддерживать мужчин и женщин

Большинство людей, пытаясь поддержать близких, допускают серьезные ошибки

Psychologies
Всего две точки над «е»: приключения одной буквы Всего две точки над «е»: приключения одной буквы

Как и откуда взялась буква Ё?

Знание – сила
Шесть стадий брака: на какой из них находитесь вы? Шесть стадий брака: на какой из них находитесь вы?

Любовь, увлечение, страсть не могут длиться вечно, как бы этого не хотелось

Psychologies
Петр Чех обожает хоккей: теперь он выступает за чемпиона Великобритании Петр Чех обожает хоккей: теперь он выступает за чемпиона Великобритании

Как легендарный футболист Петр Чех фанатеет от игры на льду

Forbes
Бескорыстно преданный: как миллионер и меценат Савва Морозов создал МХТ Бескорыстно преданный: как миллионер и меценат Савва Морозов создал МХТ

Как создавался и менялся МХТ

Forbes
Полетели головы: каким получился «Год рождения» Михаила Местецкого? Полетели головы: каким получился «Год рождения» Михаила Местецкого?

«Я верю только в панк, рок-н-ролл»: рецензия на фильм «Год рождения»

Правила жизни
Открыть в приложении