Lettminneeksperiment påvirker musen hjerner som en MIB Neuralyzer

Annonse

Husk da Will Smith og Tommy Lee Jones brukte nevralysatoren til å slette menneskers minner med blått lys inn Menn i svart? Vi kan ikke gjøre det ennå, men noen forskere har gjort noe bemerkelsesverdig likt. 9. oktober kunngjorde UC Davis det forskere der har "slettet spesifikke minner" hos mus ved bruk av lys.

Hemmeligheten bak teknologien ligger i et fascinerende felt kalt optogenetikk, og det har allerede begynt å endre seg hvordan vi tenker om hjernen Giovanni Idili fra OpenWorm: Hjerner, ormer og kunstig intelligensÅ simulere en menneskelig hjerne er en vei utenfor, men et åpen kildekode-prosjekt tar viktige første skritt ved å simulere nevrologi og fysiologi til et av de enkleste dyrene som er kjent for vitenskapen. Les mer .

Hva er optogenetikk?

Optogenetikk er et veldig nytt felt etter vitenskapelige standarder, og har bare eksistert siden 2002. Hvis du er kjent med vitenskapelige navnekonvensjoner, har du sannsynligvis innsett at optogenetikk kombinerer lys (opto) og genetikk - men hvordan dette fungerer er overraskende (og virkelig kult). Først en rask leksjon i nevroanomomi.

Hjernen består av billioner av nevroner, som hver er koblet til mange andre nevroner, den samme strukturen gjenspeiles i kunstige nevrale nettverk og nevromorfiske chips Den siste datateknologien du må se for å troTa en titt på noen av de nyeste datateknologiene som er ment å transformere elektronikken og PC-verdenen de neste årene. Les mer . Når en nevron er aktivert, eller "branner", kommuniserer den med andre nevroner og lager en kaskade av nevral aktivitet - det er dette som forårsaker tanke og handling (for mer informasjon om hvordan hjernen fungerer, sjekk ut det HowStuffWorks forklaring).

Så hva har lys å gjøre med det? Vanligvis ingenting. Imidlertid, med litt genetisk modifisering, har forskere vært i stand til å avle mus hvis hjerner inneholder nevroner som er responsive for lys, noe som betyr at når et bestemt sett med nevroner blir utsatt for en veldig spesifikk bølgelengde av blått lys, kan de slås på eller av.

Dette har blitt brukt hos små dyr, som nematoder og rundorm, for å indusere muskelhandling, og det har til og med vært vant til få en mus til å løpe med en knapp (lenken går til en video av eksperimentet; det er ganske kult, men jeg bestemte meg for ikke å legge inn i tilfelle du heller ikke ville se dyreforsøk i aksjon - når det er sagt, det er ikke så verst).

Når det gjelder hjernen, er ting som motorisk aktivering og kartlegging av nevrale kretser ikke så kompliserte som å endre minner. Forskere har studert minner og erkjennelse i lang tid, og det er fremdeles uenighet om hvordan det fungerer og hva forholdet er mellom en nevron eller en gruppe nevroner og spesiell kognitiv funksjoner.

“En standardutgave Neuralyzer”

Den nylige UC Davis-forskningen oppnådde et stort gjennombrudd innen optogenetikk og minne. For å virkelig forstå hva som skjedde i den forskningen, vil jeg lede deg gjennom eksperimentet.

Lenge før eksperimentet ble mus genetisk modifisert slik at nevronene deres kunne bli påvirket av blått lys. Et lite lys ble implantert i hjernen til musen for å gi nødvendig optisk stimulering, og deretter begynte eksperimentet. I dette spesielle eksperimentet ble musene plassert i et bur som ga dem et lite elektrisk støt. Når de hadde lært sammenhengen mellom buret og sjokket, ville de fryse umiddelbart etter at de ble satt i buret; dette kalles en fryktrespons.

Etter at musene hadde lært denne responsen, utløste forskerne det blå lyset, som var rettet mot spesifikke nevronale klynger. Musene, da de ble introdusert i sjokkburet, viste ikke lenger fryktresponsen - de hadde "glemt" hva de var redd for.

Å si at forskerne hadde slettet minnene fra musene er selvfølgelig litt av en forenkling; dette var et veldig enkelt betinget minne og respons, og det ble undertrykt ved bruk av det blå lyset.

Når det er sagt, er det definitivt et skritt fremover i hvordan vi forstår hjernen (hvis du er interessert i nevroanomien til eksperiment, viste det at hippocampus og cortex begge er involvert i minnehenting, og at cortex ikke kan gjøre det alene. Den viste også at spesifikke deler av hippocampus aktiveres under henting av minne).

Fremtidige hensyn

Mens du ikke trenger å begynne å bekymre deg for at noen skal tappe hjernen din med blått lys og slette din minner når som helst snart, dette provoserer noen veldig alvorlige spørsmål om fremtiden til optogenetic undersøkelser. Det er ikke forsket på mennesker med mennesker ennå, men nyere studier har brukt primater, så det virker som om mennesker er på timeplanen. På grunn av den genetiske komponenten kan det ta en god stund før dette skjer (hvis du vil se det selv, kan det være lurt å vurdere å legge hjernen din på is Your Brain On Ice: Er Cryonics gal?Vil du leve for alltid? Det er ikke et triksspørsmål: en teknologi som heter kryonics hevder å tilby en måte å jukse døden på - men holder ideen vann? Les mer og sjekker inn igjen etter noen tiår).

Det er ikke vanskelig å forestille seg at noen der ute prøver å finne ut hvordan man kan finne en bølgelengde av lys som ville fungere uten den genetiske komponenten. Hvorvidt dette er mulig eller ikke, er absolutt utenfor rammen for denne artikkelen, men det gir et interessant tankeeksperiment. Hvis forskere finner ut hvordan man kan manipulere nevroner uten tidligere genetisk manipulering, kunne vi en dag se en verden rett ut av dukkehus (og hvis du ikke har sett det dukkehus, Jeg anbefaler det).

Hva synes du om denne forskningen? Tror vi at vi kan være på vei mot nevralysatorer i lommen? Del tankene dine nedenfor!

Bildekreditt: LED bakgrunn med dusinvis av transparente blå LED.