Вчені керують мишкою за допомогою мозкового імпланта

Імплантувавши в нейрони мишиного мозку гени зелених водоростей, вчені навчилися частково контролювати поведінку тварини і змогли змусити її рухатися в певному напрямку за допомогою радіочастотного випромінювача.

Дослідження, проведене фахівцями IEEE Spectrum, дозволило вченим керувати поведінкою піддослідних мишей. Ада Пун, доцент кафедри електротехніки в Стенфордському університеті, опублікувала методику і результати роботи, в ході якої імплант в головному мозку миші за допомогою світлового випромінювання направляв тварину за заданою траєкторією.

Попередні експерименти теж контролювали мишей завдяки бездротовим технологіям, але в якості джерела живлення використовувалися громіздкі акумулятори, прикріплені до тварин. Звичайно, це істотно заважало гризунам і обмежувало їх рухливість, а значить і завдання, які вони могли виконувати.

Перед тим, як почати експеримент, команда дослідників повинна була переконатися в тому, що нейрони відреагують на світло належним чином. Пун пише, що ідея прийшла до них від одноклітинних зелених водоростей, які можуть плисти в бік джерела світла, завдяки особливому типу білка в клітинній мембрані. Білок реагує на фотони світла, відкриваючи іонний канал і тим самим змінюючи електричний потенціал мембрани, що викликає скорочення двох джгутиків і призводить до того, що водорость пливе в певному напрямку. У 2005 році група інших генетиків дійшла висновку, що кодуючий цей процес ген може бути імплантований в ДНК нейрона.

Завдяки тому, що нейрон реагує на світло так, як це відбувається зазвичай за допомогою очей, миша почала ходити по колу. У клітці було встановлено радіочастотний генератор, відкалібрований так, щоб резонувати з мишкою. Щоразу, коли вона робила крок, генератор випускав новий сигнал, що і призводило до циклічного кругового руху.