L'esperimento di memoria leggera colpisce i cervelli dei topi come un Neuralyzer MIB

Annuncio pubblicitario

Ricorda quando Will Smith e Tommy Lee Jones hanno usato il neuralyzer per cancellare i ricordi delle persone con la luce blu Uomini in nero? Bene, non possiamo ancora farlo, ma alcuni scienziati hanno fatto qualcosa di straordinariamente simile. Il 9 ottobre, UC Davis lo ha annunciato i ricercatori hanno "cancellato ricordi specifici" all'interno dei topi usando la luce.

Il segreto della tecnologia sta in un campo affascinante chiamato optogenetica, che ha già iniziato a cambiare come pensiamo al cervello Giovanni Idili di OpenWorm: Brains, Worms e Artificial IntelligenceSimulare un cervello umano è una via d'uscita, ma un progetto open source sta prendendo i primi passi vitali, simulando la neurologia e la fisiologia di uno degli animali più semplici conosciuti dalla scienza. Leggi di più .

Che cos'è l'optogenetica?

L'optogenetica è un campo molto recente per gli standard scientifici, esistendo solo dal 2002. Se hai familiarità con le convenzioni scientifiche sulla denominazione, probabilmente hai capito che l'optogenetica combina luce (opto) e genetica, ma il modo in cui funziona è sorprendente (e davvero interessante). Innanzitutto, una breve lezione di neuroanatomia.

Il cervello è composto da trilioni di neuroni, ognuno dei quali è collegato a molti altri neuroni, la stessa struttura riflessa in reti neurali artificiali e chip neuromorfi L'ultima tecnologia informatica che devi vedere per credereScopri alcune delle più recenti tecnologie informatiche destinate a trasformare il mondo dell'elettronica e dei PC nei prossimi anni. Leggi di più . Quando un neurone viene attivato, o "spara", comunica con altri neuroni e crea una cascata di attività neurale - questo è ciò che causa il pensiero e l'azione (per maggiori dettagli su come funziona il cervello, controlla fuori da Spiegazione di HowStuffWorks).

Quindi cosa c'entra la luce con questo? Di solito niente. Tuttavia, con un po 'di modificazione genetica, gli scienziati sono stati in grado di allevare topi il cui cervello contiene neuroni che rispondono alla luce, nel senso che quando un certo set di neuroni viene esposto a una lunghezza d'onda molto specifica della luce blu, può essere acceso o off.

Questo è stato usato in piccoli animali, come nematodi e nematodi, per indurre l'azione muscolare, ed è stato anche usato per far correre un mouse con il semplice tocco di un interruttore (il link va a un video dell'esperimento; è piuttosto bello, ma ho deciso di non incorporarlo nel caso in cui preferissi non vedere la sperimentazione sugli animali in azione - detto questo, non è poi così male).

Quando si tratta del cervello, tuttavia, cose come l'attivazione motoria e la mappatura dei circuiti neurali non sono così complesse come le memorie modificanti. Gli scienziati hanno studiato ricordi e cognizioni per molto tempo, e c'è ancora disaccordo su come funziona e qual è la relazione tra un neurone o un gruppo di neuroni e un particolare cognitivo funzioni.

"Un neururalizzatore di tipo standard"

La recente ricerca della UC Davis ha compiuto un importante passo avanti nell'optogenetica e nella memoria. Per capire davvero cosa stava succedendo in quella ricerca, ti guiderò attraverso l'esperimento.

Molto prima dell'esperimento, i topi erano geneticamente modificati in modo che i loro neuroni potessero essere influenzati dalla luce blu. Una piccola luce fu impiantata nel cervello del mouse per fornire la stimolazione ottica necessaria, e quindi l'esperimento iniziò. In questo particolare esperimento, i topi sono stati collocati in una gabbia che ha causato loro una piccola scossa elettrica. Dopo aver appreso l'associazione tra la gabbia e lo shock, si sarebbero congelati immediatamente dopo essere stati messi in quella gabbia; questa si chiama risposta alla paura.

Dopo che i topi avevano appreso questa risposta, i ricercatori hanno attivato la luce blu, che era rivolta a specifici cluster neuronali. I topi, quando sono stati reintrodotti nella gabbia di shock, non hanno più mostrato la risposta alla paura: avevano “dimenticato” ciò di cui avevano paura.

Naturalmente, dire che i ricercatori avevano cancellato i ricordi dei topi è un po 'una semplificazione eccessiva; questa era una memoria e una risposta condizionate molto semplici, e fu soppressa dall'applicazione della luce blu.

Detto questo, è sicuramente un passo avanti nel modo in cui comprendiamo il cervello (se sei interessato alla neuroanatomia del esperimento, ha dimostrato che l'ippocampo e la corteccia sono entrambi coinvolti nel recupero della memoria e che la corteccia non può farlo solo. Ha anche mostrato che parti specifiche dell'ippocampo vengono attivate durante il recupero della memoria).

Considerazioni future

Mentre non devi iniziare a preoccuparti che qualcuno ti stacchi il cervello con la luce blu e cancelli il tuo ricordi in qualsiasi momento presto, questo provoca alcune domande molto serie sul futuro dell'optogenetica ricerca. Nessuna ricerca è stata ancora condotta con gli umani, ma studi recenti hanno usato i primati, quindi sembra probabile che gli umani siano nei tempi previsti. A causa della componente genetica, potrebbe volerci un po 'di tempo prima che ciò accada (se vuoi vederlo da solo, potresti voler considerare mettere il cervello sul ghiaccio Il tuo cervello sul ghiaccio: Cryonics è pazzo?Vuoi vivere per sempre? Non è una domanda trabocchetto: una tecnologia chiamata crionica afferma di offrire un modo per ingannare la morte - ma l'idea trattiene l'acqua? Leggi di più e ricontrollo dopo alcuni decenni).

Non è difficile immaginare che qualcuno là fuori stia cercando di capire come trovare una lunghezza d'onda della luce che funzioni senza la componente genetica. Se questo sia possibile o no è certamente fuori dallo scopo di questo articolo, ma costituisce un interessante esperimento mentale. Se gli scienziati scoprissero come manipolare i neuroni senza precedenti manipolazioni genetiche, un giorno potremmo vedere un mondo uscito da lì Casa delle bambole (e se non l'hai visto Casa delle bambole, Lo consiglio).

Cosa ne pensi di questa ricerca? Pensi che potremmo essere diretti verso neuroni tascabili? Condividi i tuoi pensieri qui sotto!

Credito immagine: Sfondo LED con dozzine di LED blu trasparenti.