Как машинка с пультом: генные инженеры смогли управлять мозгом плодовой мушки на расстоянии

Объединенная команда экспертов в генной инженерии, нанотехнологиях и электротехнике разработала систему на основе магнитных сигналов, чтобы удаленно активировать нейроны в мозгу плодовых мушек и управлять положением их тела. Время воздействия составило примерно полсекунды, что в 50 раз меньше показателя для любой подобной технологии.

Ученые генетически преобразовали мух, введя им в мозг наночастицы оксида железа, которые могли нагреваться под воздействием магнитного поля. Эксперимент проходил в специальном вольере с электромагнитом снизу и видеокамерой сверху. Для управления исследователи использовали ионный канал в нейронах, чувствительный к скорости изменения температур.

Когда муха ползала по вольеру, исследователи изменяли магнитное поле так, чтобы нагревать наночастицы и активировать определенные нейроны. Видеокамера зафиксировала, как генетически модифицированные плодовые мушки частично расправляли крылья через полсекунды после сигнала. Обычно такое движение является жестом спаривания у этих насекомых.

Сейчас команда работает над методиками восстановления зрения у людей, когда глаза уже не могут функционировать. Но, стимулируя конкретные части мозга, связанные со зрением, исследователи надеются дать пациентам чувство зрения в обход глаз.

Технология, умеющая активировать определенные области мозга в нужное время, как надеются авторы, в будущем станет основой лечения без хирургического вмешательства многих заболеваний, в том числе неврологических. А также поможет в создании беспроводной гарнитуры для прямой связи между мозгом и компьютером.

Авторы отмечают, что для достижения точности естественных сигналов мозга нужно уменьшить время отклика до нескольких сотых секунды.

^{Исследование опубликовано в журнале Nature Materials.}