30.03.2018, 17:54
Редакция Naked Science
2,1 тыс

Корейские ученые создали дистанционно управляемых мышей

Группа исследователей из Кореи показала, как при помощи нейроимпланта можно управлять поведением мыши: заставлять животное игнорировать сексуальные и пищевые стимулы, терять интерес к объекту или, наоборот, преследовать его.

22brai1-superjumbo
©Wikipedia / Автор: Caristania Fabricius

В мозг каждой мыши встроили имплант, основу которого составляла нить оптоволокна. По нему свет передавался под череп грызуна и стимулировал часть мозга, которую ученые выделили ранее, наблюдая, какие группы нейронов активируются, когда животное изучает новый объект — например, игрушку.

 

Активация нейронов с помощью света, или оптогенетика, — популярная методика изучения функций отделов мозга. Для того чтобы «включить» группу нейронов посредством света, выводят генетически модифицированных животных, в клетках которых синтезируются светочувствительные рецепторы — опсины. Иногда опсины доставляют в нужные отделы мозга с помощью вирусных векторов, как и поступили в данном эксперименте.

 

Исследователи под руководством инженера Фила-Сынги Ли (Phill-Seung Lee) и биолога Дэсоо Кима (Daesoo Kim) подавали стимулирующий сигнал и наблюдали за поведением мыши, в клетку которой предварительно помещали игрушку на палочке. Когда нейроимплант давал свет, животное не могло оторваться от игрушки и преследовало ее, а как только имплант выключали — оно теряло интерес.

 

Затем ученые посадили грызунов в лабиринт с семью «аттракционами»: проволочной лесенкой, узким мостиком и участком с неровной поверхностью, а также двумя отвлекающими факторами — течной самкой (все мыши с имплантами были самцами) и кормушкой. Кроме того, исследователи усложнили имплант: помимо оптоволокна, передающего стимулирующий сигнал, появились закрепленная на манер «морковки перед мордой осла» игрушка и коробочка с сервоприводом, управляющая положением игрушки относительно мордочки мыши. Сервопривод управлялся по Wi-Fi с компьютера.

 

Результаты оказались очень впечатляющими. На видео с 02:05 можно видеть, как мышь проходит маршрут, подчиняясь только экспериментатору: животное преследует игрушку и поворачивает за ней всякий раз, когда человек удаленно поворачивает устройство. Кроме того, мыши полностью игнорировали стимулы: быстро пробегали и мимо самки, и мимо лакомства. Описание эксперимента опубликовано в Nature Neuroscience.

 

 

Создатели управляемых с ноутбука мышей, Ли и Ким, полагают, что животные-киборги, поведение которых может контролировать человек, — очень важное и перспективное направление исследований. Киборги сочетают в себе послушание роботов и отличную проходимость, приспособляемость и смекалку животных.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 15:23
Татьяна Зайцева

Авторы нового исследования, возможно, нашли ответ на вопрос, почему естественный отбор не устранил из человеческого генома мутацию, повышающую риск такого тяжелого аутоиммунного заболевания, как волчанка. По-видимому, все дело в эволюционном компромиссе: уязвимость в одной сфере — расплата за преимущество в другой.

14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий