Lättminneexperiment påverkar mösshjärnor som en MIB Neuralyzer

Annons

Kom ihåg när Will Smith och Tommy Lee Jones använde neuralysatorn för att radera människors minnen med blått ljus in Män i svart? Vi kan inte göra det ännu, men vissa forskare har gjort något anmärkningsvärt liknande. Den 9 oktober tillkännagav UC Davis det forskare där har "raderat specifika minnen" i möss med ljus.

Tekniken hemlighet ligger i ett fascinerande område som kallas optogenetik, och det har redan börjat förändras hur vi tänker på hjärnan Giovanni Idili från OpenWorm: hjärnor, maskar och artificiell intelligensAtt simulera en mänsklig hjärna är en väg bort, men ett öppen källkodsprojekt tar viktiga första steg genom att simulera neurologin och fysiologin hos ett av de enklaste djur som vetenskapen känner till. Läs mer .

Vad är optogenetik?

Optogenetics är ett mycket nytt fält med vetenskapliga standarder, som bara har funnits sedan 2002. Om du är bekant med vetenskapliga namnkonventioner har du antagligen insett att optogenetik kombinerar ljus (opto) och genetik - men hur detta fungerar är förvånande (och riktigt coolt). Först en snabb lektion i neuroanatomi.

Hjärnan består av biljoner neuroner, var och en är ansluten till många andra neuroner, samma struktur återspeglas i konstgjorda neurala nätverk och neuromorfiska chips Den senaste datatekniken du måste se för att troKolla in några av de senaste datorteknologierna som är avsedda att omvandla världen inom elektronik och datorer under de närmaste åren. Läs mer . När en neuron aktiveras, eller "skjuter", kommunicerar den med andra nervceller och skapar en kaskad av neural aktivitet - det är detta som orsakar tanke och handling (för mer information om hur hjärnan fungerar, kolla ut HowStuffWorks förklaring).

Så vad har ljus att göra med det? Vanligtvis ingenting. Men med lite genetisk modifiering har forskare kunnat föda upp möss vars hjärnor innehåller neuroner som är responsiva för ljus, vilket betyder att när en viss uppsättning av neuroner utsätts för en mycket specifik våglängd av blått ljus, kan de vara på eller av.

Detta har använts i små djur, som nematoder och rundmaskar, för att framkalla muskelverkan, och det har till och med använts för att få en mus att springa med en knapp (länken går till en video av experimentet; det är ganska coolt, men jag bestämde mig för att inte bädda in om du hellre inte skulle se djurförsök i handling - som sagt, det är inte så illa).

När det gäller hjärnan är saker som motorisk aktivering och kartläggning av nervkretsar inte lika komplicerade som att modifiera minnen. Forskare har studerat minnen och kognition länge och det finns fortfarande oenighet om hur det fungerar och vad förhållandet är mellan en neuron eller en grupp nervceller och särskild kognitiv funktioner.

“En standardutgåva Neuralyzer”

Den senaste UC Davis-forskningen uppnådde ett stort genombrott inom optogenetik och minne. För att verkligen förstå vad som hände i den forskningen kommer jag att leda dig genom experimentet.

Långt före experimentet var möss genetiskt modifierade så att deras neuroner kunde påverkas av blått ljus. Ett litet ljus implanterades i hjärnan på musen för att ge nödvändig optisk stimulering, och sedan började experimentet. I detta specifika experiment placerades mössen i en bur som gav dem en liten elektrisk chock. När de hade lärt sig sambandet mellan buren och chocken, skulle de frysa omedelbart när de sattes in i buren; detta kallas rädsla.

Efter att mössen fick veta detta svar, utlöste forskarna det blå ljuset, som var inriktat på specifika neuronala kluster. När mössen åter introducerades i chockburen visade mössen inte längre fruktan, de hade ”glömt” vad de var rädda för.

Att säga att forskarna har raderat mössen från möss är naturligtvis lite av en överförenkling; detta var ett mycket enkelt konditionerat minne och svar, och det dämpades av appliceringen av det blå ljuset.

Med det sagt är det definitivt ett steg framåt i hur vi förstår hjärnan (om du är intresserad av neuroanatomin i experiment visade det att hippocampus och cortex båda är involverade i minnesåtervinning, och att cortex inte kan göra det ensam. Det visade också att specifika delar av hippocampus aktiveras under minnehämtning).

Framtida överväganden

Medan du inte behöver börja oroa dig för att någon tappar din hjärna med blått ljus och raderar din minnen när som helst snart, detta väcker några mycket allvarliga frågor om framogen för optogenetic forskning. Ingen forskning har utförts med människor ännu, men nyligen genomförda studier har använt primater, så det verkar troligt att människor står på schemat. På grund av den genetiska komponenten kan det ta ett tag innan detta händer (om du vill se det själv, kanske du vill överväga sätta din hjärna på is Your Brain On Ice: Är Cryonics galen?Vill du leva för evigt? Det är inte en trickfråga: en teknik som kallas cryonics påstår sig erbjuda ett sätt att fuska döden - men håller idén vatten? Läs mer och kontrollera in igen efter några decennier).

Det är inte svårt att föreställa sig att någon där ute försöker ta reda på hur man hittar en våglängd med ljus som skulle fungera utan den genetiska komponenten. Huruvida detta är möjligt eller inte ligger verkligen utanför artikelns räckvidd, men det skapar ett intressant tankeexperiment. Om forskare räknar ut hur man kan manipulera neuroner utan tidigare genetisk manipulation, skulle vi en dag kunna se en värld direkt ur Dockhus (och om du inte har sett det Dockhus, Jag rekommenderar det).

Vad tycker du om den här forskningen? Tror vi att vi skulle vara på väg mot neuralysatorer i fickstorlek? Dela dina tankar nedan!

Bildkredit: LED-bakgrund med dussintals transparenta blå lysdioder.