Ученые смогли перепрограммировать нейронную сеть головного мозга

Так популярные в последнее время нейронные сети по сути своей являются копией одноименных структур головного мозга. И если «машинные» нейронные сети можно программировать, то почему бы не попробовать сделать то же самое с нашим мозгом? Именно это, только в меньших масштабах, согласно статье, опубликованной в журнале Science, и удалось сделать группе ученых из Массачусетского технологического института (MIT).


Исследователи перепрограммировали нейроны в первичной зрительной коре у бодрствующих грызунов. Для начала, в нейрон головного мозга был введен ген флуоресцирующего белка GCaMP6, который начинает светиться при прохождении через него электрического импульса. Он служил своеобразным индикатором того, что происходит с клеткой.

Спустя 5 дней после манипуляции, мышам демонстрировали серый экран с белым квадратом, появляющимся на одну секунду в случайных местах. При этом в определенные моменты белый квадрат попадал в точку, которая была за «полем зрения» исследуемого нейрона, но при этом он попадал в «поле зрения» соседних клеток. В результате этого у нейрона с GCaMP6 наблюдалось увеличение размеров дендритных отростков, образующих синаптические связи. При этом уменьшалось количество синаптических связей у клеток, которые не принимали участие в формировании зрительного сигнала. Таким образом, ученым удалось при помощи светового воздействия изменить свойства клеток и отдельно взятого участка нейронной сети.

«Нейронные сети головного мозга могут изменяться в ответ на конкретные сигналы, но при этом продолжают оставаться стабильными. В тот момент, когда по нейрону проходит электрический импульс, усиливаются или ослабляются его связи с другими нервными клетками. Этот процесс лежит в основе нейропластичности — свойства мозга изменяться при определенных условиях и даже восстанавливать утраченные связи.»

Похожие записи

Вирус остановил развитие опухоли головного мозга

Существуют опухоли, которые, к сожалению, крайне плохо поддаются лечению, поэтому они требуют иного подхода. Одним из вариантов являются модифицированные вирусы, которые не наносят вреда человеку, но воздействуют на опухоль. Именно это и удалось сделать исследователям из Университета Дьюка, которые смогли побороть одну из самых агрессивных опухолей – глиобластому.


Ученые восстановили спинной мозг при помощи стволовых клеток

Стволовые клетки находят все большее применение при разработке новых методов лечения. К примеру, как сообщает редакция портала Neurosciencenews, группа исследователей из университета Монаша в Австралии смогла восстановить нейроны в поврежденных областях спинного мозга парализованной аквариумной рыбки, вернув животному возможность двигаться.


Обнаружен вирус, способный вылечить рак мозга

Использование вирусов в качестве средства терапии — технология далеко не новая, но она может помочь в лечении целого ряда серьезных заболеваний. К примеру, не так давно учеными был обнаружен особый вирус, который, воздействуя на иммунную систему человека, помогает ей уничтожать раковые клетки.