Учёные заставили мозг “видеть” то, чего нет, без медикаментов

Учёные из Стэнфорда и Колумбийского университета научились управлять зрительными клетками мышей. Результаты они опубликовали в Science и в Cell.

Они модифицировали клетки зрительной коры мышей так, чтобы ими можно было управлять оптогенетически – то есть клетки получили фоточувствительный белок. Но, кроме того, клетки получили ещё один дополнительный белок, который светился, когда в клетке менялся уровень ионов кальция. Уровень кальция меняется, когда клетка активна, так что с помощью кальциечувствительного белка можно было понять, какие клетки реагируют на определённый внешний стимул.

Далее мышам показывали две полосатые картинки: на одной полосы чередовались горизонтально, на другой вертикально. Если мышь видела горизонтальные полосы, она ничего не делала, если же полосы были вертикальными, это был сигнал, что можно напиться из трубочки с водой, которая была тут же – вертикальные полосы означали, что в трубочке есть вода.

Наблюдая за активностью нейронов в мозге крысы, исследователи поняли, какие клетки включаются на «водную» картинку. Если их потом стимулировали – все разом – крыса вела себя так, как будто видела перед собой вертикальные полосы. То есть можно сказать, что у мышей искусственно вызвали галлюцинацию, причём не галлюцинацию вообще, а заставили увидеть в уме вполне определённую картину. Но целью обоих хитроумных экспериментов была, конечно, не галлюцинация сама по себе.

На самом деле исследователи прямо доказали, что клетки, которые принимают зрительные сигналы от глаз, формируют поведение, и что для поведенческого эффекта важна активность именно группы нейронов, а не какой-то отдельной могущественной клетки – возможно, это и очевидно, но многие очевидности в науке требуют экспериментального подтверждения, особенно, когда речь идёт о нейробиологии.

Возможно, что и другие «чувствующие» нейроны мозга, которые первыми принимают сигналы от ушей, носа и т. д., действуют на поведение точно так же, но чтобы в точности понять, так оно или не так, нужны дополнительные исследования.

Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.