Bilim Adamları Farelerin Sosyal Davranışlarını Işıkla Uzaktan Kontrol Etti; Yeni bir araştırmaya göre, farelerdeki kulaklıklar ve sırt çantalarının yardımıyla bilim adamları, hayvanların sosyal davranışlarını araştırmak için kemirgenlerin beyinlerindeki sinir hücrelerini açıp kapatmak için ışığı kullanıyorlar.
Araştırmacılar, 10 Mayıs’ta çevrimiçi olarak yayınlanan bu uzaktan kumanda deneyleri, sosyal etkileşimlerin altında yatan sinirsel devreler hakkında yeni içgörüler ortaya koyuyor ve önceki çalışmaları destekleyerek, senkronize zihinlerin daha işbirlikçi olduğunu gösteriyor. Doğa Nörobilim.
Yeni cihazlar, araştırmacıların beyin sinir hücrelerini veya nöronları aktive etmek veya bastırmak için ışık patlamalarını kullandıkları bir teknik olan optogenetiğe dayanıyor, genellikle hücreleri genetik olarak değiştirmek için özel virüsler kullanarak aydınlatmaya tepki veriyorlar (SN: 1/15/10). Bilim adamları, farelerde ve diğer laboratuar hayvanlarında nöral devreleri araştırmak için optogenetiği kullanarak insanlarda nasıl çalışabileceklerine dair içgörüler elde ettiler (SN: 22/10/19).
Optogenetik cihazlar genellikle fiber optik kablolar aracılığıyla nöronlara ışık verir, ancak bu tür bağlar doğal davranışlara ve sosyal etkileşimlere müdahale edebilir. Bilim adamları yakın zamanda implante edilebilir kablosuz optogenetik cihazlar geliştirirken, bunlar nispeten basit uzaktan kumandalara veya önceden programlanmış sınırlı talimat setlerine bağlıdır.
Fareler ve sıçanlar için bu yeni tamamen implante edilebilir optogenetik diziler, daha karmaşık araştırmalara olanak sağlayabilir. Evanston, Illinois’deki Northwestern Üniversitesi’nde nörobiyolog olan Genia Kozorovitskiy, özellikle, araştırmacılar deneyler sırasında her bir cihazın programlamasını ayarlayabilirler, “böylece bir hayvanın ne yaptığını çok daha karmaşık bir şekilde hedefleyebilirsiniz” diyor.
Başa takılan ve arkaya takılan bu cihazlar pilsizdir, ışık darbelerinin yoğunluğunu, süresini ve zamanlamasını uzaktan kontrol etmek için kullanılan aynı yüksek frekanslı radyo dalgalarıyla kablosuz olarak çalıştırılır. Prototipler aynı zamanda bilim insanlarının bir hayvandaki dört farklı sinir devresini aynı anda kontrol etmelerine olanak tanıyor, tek bir yerine dört ton (mavi, yeşil, sarı ve kırmızı) yayan LED’ler sayesinde.
Farelerle yapılan deneylerde Kozorovitskiy ve meslektaşları, bu cihazları beynin karar verme ve diğer karmaşık davranışlarla bağlantılı bir parçası olan prefrontal korteksi hedef almak için kullandılar. Ekip, bu bölgedeki farelerin çiftlerine veya üçlülerine benzer nöral stimülasyon modelleri verdiğinde, kemirgenler, nöronlarının senkronize olmadıklarından daha sık senkronize olduğu arkadaşları tımarladı ve kokladı. Kozorovitskiy, bulgular, zihinler arasındaki bu tür bir senkronizasyonun sosyal davranışı, “özellikle işbirlikçi etkileşimleri” artırabileceğini öne süren önceki araştırmaları destekliyor.
Tucson’daki Arizona Üniversitesi’nden nöroteknolog Philipp Gutruf, bu çalışmada kullanılan ve şu anda kredi kartlarıyla temassız ödemede kullanılan ve yaygın olarak kullanılan kablosuz teknolojinin sinirbilim topluluğu genelinde “kapsamlı özel donanımlar olmadan” geniş çapta benimsenmesine izin verebilir diyor. bu araştırmaya katılmamak. Bu, “bu cihazları yakın gelecekte birçok laboratuvarda görebileceğimiz ve yeni keşiflere olanak sağlayabileceğimiz anlamına geliyor.” Bu tür araştırmalardan sinir sistemi hakkında kazanılan içgörüler, “insanlarda daha iyi teşhis ve tedaviler için bilgi sağlayabilir” diyor.