Имплантировав в нейроны мышиного мозга гены зеленых водорослей, ученые научились частично контролировать поведение животного и смогли заставить его двигаться в определенном направлении с помощью радиочастотного излучателя.

Исследование, проведенное специалистами IEEE Spectrum, позволило ученым управлять поведением подопытных мышей. Ада Пун, доцент кафедры электротехники в Стэнфордском университете, опубликовала методику и результаты работы, в ходе которой имплант в головном мозге мыши с помощью светового излучения направлял животное по заданной траектории.

Предыдущие эксперименты тоже контролировали мышей благодаря беспроводным технологиям, но в качестве источника питания использовались громоздкие аккумуляторы, прикрепленные к животным. Конечно, это существенно мешало грызунам и ограничивало их подвижность, а значит и задачи, которые они могли выполнять.

Перед тем, как начать эксперимент, команда исследователей должна была убедиться в том, что нейроны отреагируют на свет должным образом. Пун пишет, что идея пришла к ним от одноклеточных зеленых водорослей, которые могут плыть в сторону источника света, благодаря особому типу белка в клеточной мембране. Белок реагирует на фотоны света, открывая ионный канал и тем самым изменяя электрический потенциал мембраны, что вызывает сокращение двух жгутиков и приводит к тому, что водоросль плывет в определенном направлении. В 2005 году группа других генетиков пришла к выводу, что кодирующий этот процесс ген может быть имплантирован в ДНК нейрона.

Благодаря тому, что нейрон реагирует на свет так, как это происходит обычно с помощью глаз, мышь начала ходить по кругу. В клетке был установлен радиочастотный генератор, откалиброванный так, чтобы резонировать с мышью. Каждый раз, когда она делала шаг, генератор испускал новый сигнал, что и приводило к циклическому круговому движению.

https://www.youtube.com/watch?v=CUkhL-6kw5Q

http://spectrum.ieee.org/biomedical/devices/neuroscientists-wirelessly-control-the-brain-of-a-scampering-lab-mouse