Преди около десет години постепенно започнаха невролозите овладеят оптичните методи за изследване на мозъка. С течение на времето оказа се, че оптиката може органично да се допълва – и в някои кутии и замести – традиционни методи за използване на електроди в като основно измервателно средство в изследването на мозъка.
снимка от открити източници
Традиционните неврологични изследвания започват с хирургично имплантиране на метални електроди в мозъка опитно животно, най-често заек или мишка. Тези електроди се насочват към специфични видове клетки, които се намират определени области на мозъка. Тогава животното се излага излагане на различни външни стимули и електрическа активност невроните в контакт с електродите се записват по компютър.
След това внимателен анализ и обработка на тези електрически сигнали се превежда в картина на отделни клетки, развълнувани в според конкретен модел. Тогава тези модели корелират с процесите на обучение, запаметяване, обработване на сетивата данни и други мозъчни функции. Затова изследванията с с помощта на електроди напълно разчитат на пасивни наблюдение.
Оптиката в комбинация с генетиката обаче е наука, която е получила име оптогенетика – позволява на учените с невероятна точност директно контролират мозъчните функции вместо прости наблюдения.
Оптогенетичните изследвания започват с въвеждането на носител вирус в мозъка на животното. В вируса се зарежда ген, кодиращия фоточувствителен протеин, който образува йонния канал, и тогава вирусът отива към специфични неврони, които са обект на изследване. (Мозъкът съдържа много различни видове неврони). Хирургично имплантирана светлинна светкавица влакнестият оптичен връх отваря йонни канали, принуждавайки неврон се вълнува.
снимка от открити източници
По този начин клетките на изследвания мозък могат буквално включване и изключване. Възможностите на тази мощна технология са практически неограничени. Примерите включват: Възстановяване на зрението след увреждане на ретината поради възбуждане на останалите клетки зрителна система на мозъка; включване и изключване на глада; тренировка на мозъка при потискане на обсесивно-компулсивния синдром. Трябва обаче да се каже, че в момента планове за изпълнение Оптогенетични изследвания при хора не съществуват.
За организацията на тази неврореволюция биолозите трябва да благодарят физици, изучаващи оптика. През последните години лазерите претърпяха технологично подобрение, сравнимо с развитието компютри през последните 50 години: Сега те са по-лесни, по-надеждни и по-достъпни от всякога. Същото развитие се случи оптични влакна, които могат да се огъват, извиват и проникнете в най-малките пространства. Днес дори неспециалистите могат да събират и контролират търговски достъпни оптични системи.
вируси
