Ученые заставили двух мышей подружиться при помощи мозговых имплантов. Это доказывает, что стимуляция определенных участков мозга позволяет управлять сложным социальным поведением млекопитающих.
Опыт был поставлен командой ученых Северо-Западного университета (штат Иллинойс, США). Исследователи обнаружили, что, активируя нейронные импланты, вживленные в черепа мышей, можно заставить животных взаимодействовать друг с другом. Когда мыши приближались друг к другу, учёные с помощью дистанционного управления синхронно активировали в мозге грызунов области, ответственные за желание общаться. Это заставляло мышей чаще и дольше взаимодействовать друг с другом. Даже в составе большой группы мыши с имплантами находили друг друга. Когда же стимуляцию отключали, мыши снова утрачивали интерес к тесному общению.
“Мы не думали, что это сработает. Насколько нам известно, это первый прямой пример давней гипотезы о нейронной синхронности особей в социальном поведении”, - говорит нейробиолог Северо-Западного университета Евгения Козоровицкая.
Как это работает?
Имплант, использованный в эксперименте, был оптогенетическим. Оптогенетикой называется метод исследования нервных клеток, при котором в их мембрану вживляются специальные каналы - опсины. Эти каналы реагируют на возбуждение светом.
Такой подход обеспечивает беспрецедентную точность. В то время как “традиционные” электрические импланты пытаются при помощи электричества воздействовать на целые области мозга, оптогенетика позволяет иметь дело с отдельными нейронами.
Сам имплант был маленьким, тонким и гибким. Он позволял животному нормально выглядеть и свободно передвигаться по клетке. Данные передавались в обе стороны по беспроводному протоколу NFC. Таким образом, социальному поведению грызунов не мешало вмешательство людей, а значит, эксперимент был максимально “чистым” от внешнего влияния.
Почему это важно?
Во-первых, интересен сам факт того, что социальную активность млекопитающего можно стимулировать с помощью подобного воздействия. Оптогенетика пока не применяется на людях, но, весьма вероятно, что и в случае с человеком эффект будет похожим.
Во-вторых, эксперимент стал важным достижением в оптогенетике. Раньше для проведения похожих исследований требовалась фиксация испытуемого животного. Но это, по очевидным причинам, мешало его естественному поведению - привязанная мышь не может нормально общаться с сородичами.
Новая технология позволяет считывать и стимулировать мозговую активность испытуемого животного, в то время как оно свободно и находится в естественной среде. Это открывает доступ к совершенно новым исследованиям.
“Переход от изучения индивидуумов к исследованию сложных, взаимодействующих между собой групп животных является одним из важнейших и волнительных достижений в нейронауке. Теперь у нас есть технологии, позволяющие изучать формирование и исчезновение связей между особями, а также социальную иерархию, возникающую благодаря этим связям”, - говорит соавтор работы, инженер Северо-Западного университета Джон Роджерс.
Исследование опубликовано в журнале Nature Neuroscience.
