Новая техника, описанная по своей природе Методы, объединяет две передовых технологии для чтения и написания электрической деятельности в мозгу. Во-первых, генетически закодированные датчики деятельности позволяют нейробиологам спроектировать нервные клетки, чтобы явно осветить, когда они активны.
Выражение светочувствительных белков в тех же самых нервных клетках тогда позволяет этим клеткам быть активированными вспышками света. Объединяя эти два метода, команда смогла и наблюдать и управлять мозговой деятельностью у мышей.«Объединение чтения и написания деятельности в тех же самых нейронах в неповрежденном мозгу могло коренным образом изменить, как нейробиологи могут взаимодействовать с и понять мозговую деятельность», объясняет профессор Майкл Хоссер (Институт UCL Вольфсона Биомедицинского Исследования), ведущий автор исследования. «Одна из лучших вещей о наличии расширенного разговора с кем-то – то, что Вы можете действительно узнать их.
Со временем их ответы могут дать Вам чувство для ключевых вопросов спросить, чтобы понять их характер. Так же, как мы объединяем определенные слова в предложения, которые добиваются ответа от кого-то, с кем мы говорим, мы использовали свет, чтобы активировать определенные комбинации нервных клеток в неповрежденном мозгу и сделать запись, как другие клетки отвечают. Таким образом мы надеемся быть в состоянии задать мозговые вопросы и, из его ответов, лучше понять, как это работает».Чтобы активировать многократные клетки головного мозга одновременно, исследователи разделяют поступающий пучок света, используя голографическую технику, чтобы направить меньший beamlets к отдельным клеткам их выбора.
Команда выбрала группу нейронов в коре, которые определенно отзывчивы к сенсации прикосновения, достоверно активируя их, делая запись вспышек деятельности и в активированных нейронах и в сотнях соседних нейронов. Это позволило им ‘опрашивать’ схему точным способом, активировав отобранные клетки головного мозга в различных образцах и имея размеры, как схема отвечает.
Эти эксперименты могли быть повторены в тех же самых наборах нейронов у тех же самых животных за дни и даже недели, позволив расширенный ‘разговор’ со схемой. В будущем команды надеются, что, заменяя физический стимул точным, голографически управлял мозговой деятельностью, ‘нервный кодекс’ сенсорного восприятия может быть сломан.«Мы очень счастливы использовать эту технологию, чтобы исследовать основание того, как группы нейронов и в конечном счете мозговой информации о магазинах и процессах от мира вокруг нас», говорит первый автор доктор Адам Пакер (Институт UCL Вольфсона Биомедицинского Исследования). «Эта работа обеспечивает новый способ для нейробиологов иметь долгосрочный и привлекательный разговор с корой головного мозга в мозгу мыши. Кардинально, так как методы и записи и активации полагаются на свет, эта техника гибкая и неразрушающая».
Природа ‘разговора’ зависит только от того, где и когда исследователи принимают решение указать свет. Понимание извлекло пользу, использование этого подхода будет полезно не только для понимания ‘нервного кодекса’, но также и для понимания, как нервная деятельность спутывается в неврологических условиях, таких как аутизм и деменция.