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

Ледниковые прерии Ледниковые прерии

Что погубило тундростепь и мамонтовую фауну?

Вокруг света
От безработицы к дефициту кадров: как сломалась российская модель рынка труда От безработицы к дефициту кадров: как сломалась российская модель рынка труда

Что привело к нехватке рабочих рук и почему так сложно решить проблему вакансий

Forbes
Издать любой ценой Издать любой ценой

У разных исторических периодов – свои «главные» энциклопедии

Вокруг света
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
Светлая мысль Светлая мысль

Как появилась и эволюционировала электрическая лампочка

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
Роза севера Роза севера

Самые могущественные во Франции «спонсоры» подарили Шартрскому собору розу

Вокруг света
Заносить перо в рану Заносить перо в рану

Альбер Лондр — классик французской расследовательской журналистики

Дилетант
Идем на восток Идем на восток

Увидеть 3 архитектурные эпохи, пожить в XVIII веке и отведать арзамасских гусей

Вокруг света
Комфортный фитнес: так бывает? Комфортный фитнес: так бывает?

Могут ли тренировки быть не только эффективными, но и комфортными?

Новый очаг
Слон Жюля Верна Слон Жюля Верна

Креативное продолжение фантазий Жюля Верна в путешествии по его родному городу

Вокруг света
Недорогие старые препараты предотвратили мигрень не хуже дорогих новых Недорогие старые препараты предотвратили мигрень не хуже дорогих новых

Ученые сравнили эффективность препаратов для профилактики приступов мигрени

N+1
Пережившие века Пережившие века

Обережные символы и представления о прекрасном, вшитые в традиционные ремесла

Вокруг света
Философия на грани безумия: чем болел Фридрих Ницше Философия на грани безумия: чем болел Фридрих Ницше

Фридрих Ницше: жизненный путь психически нездорового философа

Psychologies
Как модель для сборки Как модель для сборки

Шварцвальд: времена меняются, но не все в мире спешит меняться вместе с ними

Вокруг света
На полярном круге На полярном круге

Вы будете очарованы белоснежной зимой и северным сиянием Салехарда

Отдых в России
Две жизни Хеди Ламарр Две жизни Хеди Ламарр

Скандальная кинозвезда или женщина, без которой не было бы Bluetooth и Wi-Fi

Вокруг света
Преступление на почве страсти: детектив о женщине, погибшей от рук близкого человека Преступление на почве страсти: детектив о женщине, погибшей от рук близкого человека

Отрывок из психологического триллера Бернадетт Пэрис

Forbes
Почему ты не спишь? Почему ты не спишь?

Ошибки при организации пространства в спальне, из-за которых ты не высыпаешься

Лиза
Покровитель и опекун: как Алексей Боголюбов помогал художникам и дружил с императором Покровитель и опекун: как Алексей Боголюбов помогал художникам и дружил с императором

Алексей Боголюбов прививал вкус императорской семье

Forbes
Лучшие нон-фикшн новинки этой зимы: 7 книг о ломбардах, женщинах-астрономах и геноме человека Лучшие нон-фикшн новинки этой зимы: 7 книг о ломбардах, женщинах-астрономах и геноме человека

Семь новинок издательской группы «Альпина»

ТехИнсайдер
Когда жизнь преподносит тебе только рвоту, радуйся — возможно, ты уже миллионер Когда жизнь преподносит тебе только рвоту, радуйся — возможно, ты уже миллионер

Что такое амбре, как она связана с рвотой и кому принадлежит?

ТехИнсайдер
«Валентина Толкунова — это вся моя жизнь», — рассказывает директор певицы Любовь Майорова «Валентина Толкунова — это вся моя жизнь», — рассказывает директор певицы Любовь Майорова

Любовь Майорова вспоминает о певице Валентине Толкуновой

Коллекция. Караван историй
Почему «Голодные игры» стали главной подростковой книгой прошлого десятилетия Почему «Голодные игры» стали главной подростковой книгой прошлого десятилетия

Как антиутопия отразила страх человека перед капиталистическим обществом

Правила жизни
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
Как выбрать идеальный свитер и носить его, если тебе за 50: советы стилистов Как выбрать идеальный свитер и носить его, если тебе за 50: советы стилистов

Что нужно учесть, выбирая свитер на холодное время года?

VOICE
Чем полезен чай каркаде: 3 свойства Чем полезен чай каркаде: 3 свойства

Что такое чай каркаде и чем он полезен?

РБК
Свечи и электрическая печь могут повреждать ДНК: как с этим бороться Свечи и электрическая печь могут повреждать ДНК: как с этим бороться

Воздух в наших квартирах и домах ужасно загрязнен! И вот почему

ТехИнсайдер
Стеклянный небосвод вместо стеклянного потолка. Отрывок из книги о женщинах-астрономах Стеклянный небосвод вместо стеклянного потолка. Отрывок из книги о женщинах-астрономах

История первых женщин-астрономов

СНОБ
У нас подкаст. Возможно, криминал: почему все кругом слушают и смотрят подкасты о маньяках, и когда это началось? У нас подкаст. Возможно, криминал: почему все кругом слушают и смотрят подкасты о маньяках, и когда это началось?

С чем связано желание аудитории слушать и читать «про страшное»?

Правила жизни
Открыть в приложении