Исследователи из Университета Райса показали, как они могут взломать мозг плодовых мух, чтобы сделать их дистанционно управляемыми. Мухи выполняли определенное действие в течение секунды после отправки команды определенным нейронам в их мозгу.
Команда начала с генной инженерии мух, чтобы они экспрессировали определенный термочувствительный ионный канал в некоторых из своих нейронов. Когда этот канал ощущал тепло, это активировало нейрон — в данном случае этот нейрон заставил муху расправить крылья, этот жест они часто используют во время спаривания.
В качестве теплового триггера используются наночастицы оксида железа, введенные в мозг насекомых. Когда поблизости включается магнитное поле, эти частицы нагреваются, вызывая возбуждение нейронов, и муха принимает позу с расправленными крыльями.
Чтобы протестировать систему, исследователи держали этих искусственных мух в небольшом корпусе на магнитной катушке и наблюдали за ними с помощью камер наблюдения. И действительно, при включении магнитного поля мухи расправляли крылья примерно за полсекунды.
Схема, иллюстрирующая работу системы. Фото: C. Sebesta and J. Robinson/Rice University.
«Для изучения мозга или лечения неврологических расстройств научное сообщество ищет инструменты, которые одновременно являются невероятно точными и минимально инвазивными», — сказал Джейкоб Робинсон, автор исследования. «Дистанционное управление избранными нейронными цепями с помощью магнитных полей — своего рода святой Грааль для нейротехнологий. Наша работа - это важный шаг к этой цели, поскольку она увеличивает скорость дистанционного магнитного управления, приближая ее к естественной скорости мозга».
Прямая цель команды — использовать эту технологию для частичного восстановления зрения у пациентов с нарушениями зрения. Стимулируя зрительную кору, они могли бы по существу обходить глаза. Подобные методы использовались для управления движениями мышей, что может привести к более эффективному лечению проблем с подвижностью, первопричины которых находятся в мозге.
Схема, иллюстрирующая тестирование. Фото: C. Sebesta and J. Robinson/Rice University.
У DARPA, финансирующего проект, другие планы. В конечном итоге это агенство хочет разработать гарнитуру, которая сможет считывать нейронную активность в мозгу одного человека, а затем записывать ее в мозг другого человека, фактически передавая мысли или восприятие между людьми. Вы были бы прощены, если бы нашли эту концепцию немного жуткой.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Materials, и на видео ниже можно увидеть, как мухи с дистанционным управлением расправляют крылья.
Источник: Rice University.
