科學家能遠程控制老鼠社交
美國西北大學的研究人員將超小型、無線、無電池的裝置植入老鼠頭骨,通過無線編程控制老鼠的社交,透過裝置便能一秒切換。
在最近的一項研究表明,科學家們不僅能發現小動物之間的“社交秘密”,甚至可以用特定技術手段主動控制其實時社交行為。研究團隊用光束建立起了老鼠的社交紐帶,通過“無線編程──取消編程”的方式,在老鼠頭骨中嵌入神經植入物,植入物的啟動/關閉恰好對應着老鼠社交與否。通過啟動植入物,老鼠會立即開始互動並成為朋友;當他們關掉植入物後,它們的“友誼”就停止了。
為實現老鼠社交即時控制,科學家們設計一款厚度僅有半毫米的、小而薄的無線神器,研究人員將其作為植入物置於老鼠頭骨位置。具體來講,植入物與一種尖端有LED的絲狀微型探針相連,LED將會與老鼠大腦的中央執行區同步,而這一區域負責回饋大腦獎賞資訊。植入物輕薄、靈活、無線,植入後不影響老鼠的日常活動,這也使研究人員有機會觀察真實自然環境中老鼠的活動情況。
具體的實驗表明,當兩隻老鼠在封閉環境中彼此靠近時,研究人員可以無線同步,啟動大腦區域中與高級執行功能相關的一組神經元,使得老鼠交流的頻率和持續時間增加;而這對老鼠的互動則可通過去同步化刺激迅速減少。
這項實驗的設計者、論文通訊作者、西北大學神經生物學家葉夫根尼婭 · 科佐羅維茨基說:“使用先前的技術,我們無法觀察到多種動物在複雜環境中進行社交活動,因為它們被光纖牽制住了。光纖會斷裂,或者動物會被纏住。為了在現實環境中提出關於動物行為的更複雜的問題,我們需要這種創新的無線技術。擺脫束縛的感覺真是太棒了。”
據悉,光遺傳學在二○○五年左右被引入動物模型,它提供了對特定的、基因靶向的神經元的控制,以便以前所未有的細節探測它們
研究它們的連接性或神經遞質的釋放。研究人員認為,這聽起來像科幻小說,但它是一種非常有用的技術,光遺傳學有朝一日可能用於治療失明或癱瘓。
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