Учёные взломали мозг мух, чтобы сделать их дистанционно управляемыми

Исследователи из Университета Райса показали, как они могут взломать мозг плодовых мушек, 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, он активировал нейрон — в данном случае этот нейрон заставил муху расправить крылья, что они часто используют во время спаривания.

Тепловой триггер пришел в виде наночастиц оксида железа, введенных 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.

К. Себеста и Дж. Робинсон/Университет Райса

«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 делает 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.

У DARPA, финансирующего проект, другие планы. В конечном итоге компания хочет разработать гарнитуру, которая сможет считывать активность нейронов 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: Университет Райса .