科学者たちは、光を使って遺伝子組み換えニューロンを標的にすることで、脳の非常に特定の領域を制御するための新しく刺激的な方法を示しています。 光遺伝学として知られているこの技術は、さまざまな衰弱性の健康状態を治療する可能性があります。 麻痺 〜へ 失明。 ノースウェスタン大学の科学者たちは、新しいインプラントを使用してマウス間の社会的相互作用を初めてプログラムすることで、この分野の新境地を開拓しました。これは、複雑な個人グループで階層と関係が形成される方法を理解するための基礎を築くと彼らは言います。

光遺伝学は、一部の細胞には他の細胞よりも光に敏感になるタンパク質が含まれているという考えに基づいており、これらの特性を与える遺伝子を新しい細胞に挿入することで、光にさらされたときにそれらの行動を変えることができます。 ノースウェスタン大学の科学者は、新しく開発された脳インプラントの助けを借りて、光感受性藻類から遺伝子を発現する変化したニューロンをマウスに装備することにより、遺伝子改変マウスでこれを行うことができました。

このインプラントは、その種の最初のものとして説明されています。 小さなワイヤレスデバイスは厚さがXNUMXミリメートルで、皮膚の下にありますが、頭蓋骨の外面にあります。 LEDを備えた細くて柔軟なフィラメント状のプローブが脳の中に突き出ており、研究者は近くのコンピューターからの無線近距離無線通信を介してリアルタイムで光を操作することができます。

「以前の技術では、複数の動物がつながれているため、複雑な環境で社会的に相互作用するのを観察できませんでした」と、実験を設計した北西部の神経生物学者YevgeniaKozorovitskiyは述べています。 「繊維が切れたり、動物が絡まったりします。 現実的な環境での動物の行動についてより複雑な質問をするために、この革新的なワイヤレステクノロジーが必要でした。 テザーから逃れるのはすごいことです。」

科学者たちは、この新しい技術を実験に取り入れ、マウスが通常のように見え、行動することができ、動物のグループ間の社会的相互作用の最初の光遺伝学研究を実施できるようにしました。

移植された齧歯動物は囲いの中で互いに近接しており、科学者たちは彼らの技術を使用して、高次の実行機能に関連する脳領域のニューロンを活性化しました。 これにより、マウス間の社会的相互作用の頻度と期間が増加しましたが、刺激をオフにすることで元に戻すことができました。 科学者たちはまた、相互作用を高めるためにマウスのペアを任意に選択することもできます。

「私たちは実際にこれがうまくいくとは思っていませんでした」とKozorovitskiyは言いました。 「私たちの知る限り、これは社会的行動における神経同期についての主要な長年の仮説の最初の直接評価です。」

光遺伝学はニューロンを遺伝子組み換えすることを伴うため、現在、ヒトでの使用は承認されていません。 それが行うことは、少なくともこの文脈では、研究者に、マウスモデルのニューロン間の接続性とさまざまな刺激に応答した神経伝達物質の放出を研究する方法を提供することです。

「孤立した動物の脳活動は興味深いものですが、個人の研究から複雑で社会的に相互作用するグループの研究にとどまることは、神経科学における最も重要で刺激的なフロンティアのXNUMXつです」と技術開発を主導したジョンA.ロジャースは言います。 「私たちは今、これらのグループの個人間で結合がどのように形成され、壊れるかを調査し、これらの相互作用から社会的階層がどのように生じるかを調べる技術を持っています。」

研究は雑誌に掲載されました ネイチャーニューロサイエンス.

情報源： ノースウエスタン大学

コインスマート。 BesteBitcoin-ヨーロッパのBörse
出典：https：//newatlas.com/science/wireless-brain-implant-social-interaction-mice-optogenetics/