Grupa badaczy z Korei pokazała, w jaki sposób można wykorzystać neuroimplant do kontrolowania zachowania myszy: sprawić, by zwierzę ignorowało bodźce seksualne i pokarmowe, straciło zainteresowanie obiektem lub odwrotnie, ścigało go.
W mózg każdej myszy wbudowano implant, którego podstawą było włókno światłowodu. Dzięki niej światło przechodziło pod czaszkę gryzonia i stymulowało część mózgu, którą naukowcy zidentyfikowali wcześniej, obserwując, które grupy neuronów są aktywowane, gdy zwierzę bada nowy obiekt - na przykład zabawkę.
Aktywacja świetlna neuronów, czyli optogenetyka, jest popularną techniką badania funkcji obszarów mózgu. W celu „włączenia” grupy neuronów za pomocą światła wyprowadza się genetycznie zmodyfikowane zwierzęta, w których komórkach syntetyzowane są wrażliwe na światło receptory - opsyny. Czasami opsyny są dostarczane do wybranych części mózgu za pomocą wektorów wirusowych, tak jak to miało miejsce w tym eksperymencie.
Naukowcy, kierowani przez inżyniera Phill-Seung Lee i biologa Daesoo Kim, dali sygnał stymulujący i obserwowali zachowanie myszy, w której umieszczano zabawkę na patyku w klatce. Kiedy neuroimplant dawał światło, zwierzę nie mogło oderwać się od zabawki i gonić za nią, a gdy tylko implant został wyłączony, stracił zainteresowanie.
Następnie naukowcy umieścili gryzonie w labiryncie z siedmioma „atrakcjami”: drucianą drabinką, wąskim mostem i obszarem o nierównej powierzchni, a także dwoma rozrywkami - biegnącą samicą (wszystkie myszy z implantami były samcami) i karmnikiem. Ponadto naukowcy skomplikowali implant: oprócz światłowodu, które przekazuje sygnał stymulujący, pojawiła się zabawka zamocowana na wzór „marchewki przed pyskiem osła” oraz pudełko z serwonapędem, które kontroluje położenie zabawki względem pyska myszy. Serwo było sterowane przez Wi-Fi z komputera.
Wyniki były imponujące. Na wideo z 02:05 można zobaczyć, jak mysz mija trasę, będąc posłuszną tylko eksperymentatorowi: zwierzę goni zabawkę i odwraca się za nią za każdym razem, gdy osoba zdalnie obróci urządzenie. Ponadto myszy całkowicie zignorowały bodźce: szybko minęły samicę i smakołyk. Opis eksperymentu opublikowano w Nature Neuroscience.
Twórcy myszy sterowanych za pomocą laptopa, Lee i Kim, uważają, że zwierzęta cyborgów, których zachowanie może być kontrolowane przez ludzi, to bardzo ważny i obiecujący obszar badań. Cyborgi łączą w sobie posłuszeństwo robotów z doskonałymi zdolnościami do jazdy w terenie, zdolnościami adaptacyjnymi i pomysłowością zwierząt.
Ksenia Malysheva
Film promocyjny: