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.


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.

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.