Новий імплантат здатен дистанційно контролювати поведінку

Цей надмініатюрний бездротовий пристрій, призначений для імплантації в мозок лабораторних гризунів, розробила група вчених з американського Північно-Західного університету. Перші експерименти виявилися успішними.

Цікаво Користувачі перевірили, як супутниковий інтернет Starlink реагує на піратський контент

Як це працює

Мініатюрний імплантат розробила команда нейробіологів під керівництвом Євгенії Козоровітскі спільно з електротехніками з групи професора Джона Роджерса. Новий пристрій не потребує з'єднання за допомогою дроту й абсолютно не заважає мишам у рухах. Таким чином дослідники можуть спостерігати за мишами у природних умовах.

Раніше із застосування методів оптогенетики потрібно було подавати лазерне випромінювання на потрібну групу клітин мозку. Для цього в черепі роблять отвір, куди підводять оптоволокно, і потім, включаючи або відключаючи лазер, стежать за поведінкою тварини, вивчаючи прояви активності відповідних нейронів. Однак тоді під час експериментів усі дроти стирчать з голови, не дозволяючи тваринам нормально взаємодіяти один з одним.

Новий чип кріпиться на поверхню черепа і при товщині близько 0,5 міліметра практично непомітний в шерсті на голові гризуна. При цьому найтонші нитки оптоволокна з внутрішньої поверхні пластини йдуть під череп і можуть активувати цільові нейрони. Навіть енергію воно отримує через бездротову антену.

Колишні технології не дозволяли спостерігати соціальні взаємодії між тваринами в складних умовах, оскільки вони були зв'язані. Оптоволокно легко ламалося або заплутувало їх. Так що для відповідей на складні питання про поведінку тварин було потрібно застосування інноваційних бездротових технологій– підкреслює професорка Козоровітскі.

Під час дослідів вчені включали імплантат через бездротовий інтерфейс, і він моментально запускав просоціальну, доброзичливу поведінку мишей або ж "відключав" її.

Щоб продемонструвати можливості нової технології, Козоровітскі та її колеги провели експерименти з парами та групами лабораторних мишей. За допомогою лазера вчені віддалено синхронізували активність нейронів медіальної префронтальної кори – області мозку, яка відіграє важливу роль у тому числі в соціальній поведінці. Такі дії призводили до того, що миші прагнули взаємодіяти один з одним, а десинхронізація викликала зворотний ефект, змушуючи розходитися в сторони.