Zespół badawczy kierowany przez neuroinżynierów z Rice University stworzył bezprzewodową technologię do zdalnej aktywacji określonych obwodów mózgowych u muszek owocowych w czasie poniżej jednej sekundy.
Oto film z eksperymentu:
Na filmie widać jak za pomocą sygnałów magnetycznych naukowcy aktywują neurony w mózgu, które kontrolują pozycję ciała owada. Żeby móc to zaobserwować, trzeba przyjrzeć się skrzydłom - rozsuwają się. Jak to możliwe?
Naukowcy wykorzystali inżynierię genetyczną do ekspresji wrażliwego na ciepło kanału jonowego w neuronach, które powodują, że muchy częściowo rozkładają skrzydła. Następnie badacze wstrzyknęli nanocząstki magnetyczne, które można było podgrzać za pomocą pola magnetycznego. Kamera napowietrzna obserwowała muchy, które swobodnie poruszały się po zagrodzie umieszczonej na szczycie elektromagnesu. Zmieniając pole magnesu w określony sposób, badacze mogli podgrzać nanocząstki i aktywować neurony. Analiza nagrań wideo z eksperymentów wykazała, że muchy z modyfikacjami genetycznymi przyjmowały postawę rozpostartych skrzydeł w ciągu około pół sekundy od zmiany pola magnetycznego
Ten eksperyment otwiera drogę do nowych metod leczenia chorób neurologicznych.
- Aby zbadać mózg lub leczyć zaburzenia neurologiczne, społeczność naukowa szuka narzędzi, które są zarówno niezwykle precyzyjne, ale także minimalnie inwazyjne - mówi autor badania Jacob Robinson, profesor nadzwyczajny w inżynierii elektrycznej i komputerowej w Rice i członek Rice's Neuroengineering Initiative . - Zdalna kontrola wybranych obwodów neuronowych za pomocą pól magnetycznych jest w pewnym sensie świętym Graalem dla neurotechnologii.
Jak czytamy na stronie Rice University, Robinson jest głównym badaczem MOANA, ambitnego projektu mającego na celu opracowanie technologii zestawów słuchawkowych do bezoperacyjnej, bezprzewodowej komunikacji mózg-mózg.
"Długoterminowym celem tej pracy jest stworzenie metod aktywacji określonych regionów mózgu u ludzi w celach terapeutycznych bez konieczności przeprowadzania kiedykolwiek operacji" - mówi Robinson.
