Исследователи из Университета Райса (Техас, США) взломали мозг плодовых мух дрозофил, сделав их дистанционно управляемыми. В ходе тестов мухи выполняли конкретные действия спустя секунду после того, как соответствующая команда отправлялась определенным нейронам в их мозге. Это невероятно ценное достижение нейробиологии на шаг приближает человечество к технологиям будущего.
Как это работает?
Для начала, ученые генетически изменили мух, усилив определенный термочувствительный ионный канал в части их нейронов. Когда этот канал ощущает тепло, он активирует нейрон. Активация нейрона заставляет муху раздвигать крылья - жест, который мухи используют во время спаривания.
Тепловым триггером являются наночастицы оксида железа, вводимые в мозг насекомых. Когда ученые активируют магнитное поле рядом с мухами, частицы нагреваются. Это заставляет нейроны срабатывать, а мух реагировать на это срабатывание.
В ходе испытаний исследователи поместили измененных таким образом мух в небольшую емкость расположенную на магнитной катушке. Каждый раз, когда катушка включалась - мошки раздвигали крылья спустя примерно полсекунды.
Почему это важно?
В данном эксперименте важен не факт «взлома» мухи, а то, что ученым удалось целенаправленно воздействовать на единичные нейроны в мозге. Это может оказаться невероятно ценным достижением нейробиологии.
«Для изучения мозга или лечения неврологических расстройств научное сообщество ищет инструменты, которые были бы очень точными, но также минимально инвазивными. Дистанционное управление отдельными нейронными цепями с помощью магнитных полей - святой Грааль нейротехнологий. Наша работа приближает нас к этой цели, поскольку она увеличивает скорость дистанционного магнитного управления, приближая ее к естественной скорости мозга», - поясняет Джейкоб Робинсон, автор исследования.
Главная цель команды - использовать эту технологию, чтобы восстановить зрение у слепых. В теории, напрямую стимулируя зрительную кору с помощью магнитных полей, можно генерировать в мозге «картинку» в обход глаз.
А в более отдаленной перспективе эта же технология открывает совершенно фантастические перспективы - например, виртуальную реальность с полным погружением или прямую передачу мыслей между мозгом и компьютером.
Управление перспективных исследовательских проектов DARPA, которое финансирует исследование, не отрицает, что заинтересовано в создании гарнитуры, которая умела бы считывать нейронную активность в мозге одного человека, а затем записывать ее мозг другого человека.
Исследование опубликовано в журнале Nature Materials.
