L'esperimento di memoria leggera riguarda i cervelli dei topi come un Mural Neuralyzer

Ricorda quando Will Smith e Tommy Lee Jones hanno usato il neuralizzatore per cancellare i ricordi delle persone con luce blu Uomini in nero? Bene, non possiamo ancora farlo, ma alcuni scienziati hanno fatto qualcosa di molto simile. Il 9 ottobre, UC Davis ha annunciato che i ricercatori ci sono “cancellato ricordi specifici” nei topi usando la luce.

Il segreto della tecnologia risiede in un campo affascinante chiamato optogenetica, e ha già iniziato a cambiare il modo in cui pensiamo al cervello Giovanni Idili di OpenWorm: Brains, Worms e Intelligenza Artificiale Giovanni Idili di OpenWorm: Brains, Worms e Intelligenza Artificiale Simulando un cervello umano è lontano, ma un progetto open source sta prendendo i primi passi vitali, simulando la neurologia e la fisiologia di uno degli animali più semplici conosciuti dalla scienza. Leggi di più .

Cos'è l'optogenetica?

L'Optogenetica è un campo molto recente per gli standard scientifici, essendo presente solo dal 2002. Se hai familiarità con le convenzioni di denominazione scientifica, probabilmente hai capito che l'optogenetica combina la luce (opto) e la genetica - ma come funziona è sorprendente (e veramente cool). In primo luogo, una breve lezione di neuroanatomia.

Il cervello è composto da trilioni di neuroni, ognuno dei quali è collegato a molti altri neuroni, la stessa struttura riflessa nelle reti neurali artificiali e nei chip neuromorfici L'ultima tecnologia informatica che devi vedere per credere all'ultima tecnologia informatica che devi vedere Credi di scoprire alcune delle più recenti tecnologie informatiche che sono destinate a trasformare il mondo dell'elettronica e dei PC nei prossimi anni. Leggi di più . Quando un neurone è attivato, o “incendi,” comunica con altri neuroni e crea una cascata di attività neurale - questo è ciò che causa pensiero e azione (per maggiori dettagli su come funziona il cervello, controlla la spiegazione di HowStuffWorks).

Quindi cosa c'entra la luce con questo? Di solito, niente. Tuttavia, con un po 'di modificazione genetica, gli scienziati sono stati in grado di allevare topi il cui cervello contiene neuroni che reagiscono alla luce, il che significa che quando un certo insieme di neuroni sono esposti a una lunghezza d'onda molto specifica della luce blu, possono essere attivati o spento.

Questo è stato usato in piccoli animali, come nematodi e nematodi, per indurre l'azione dei muscoli, ed è stato anche usato per far funzionare un mouse con il tocco di un interruttore (il link va a un video dell'esperimento, è piuttosto bello, ma ho deciso di non incorporare nel caso in cui preferiresti non vedere i test sugli animali in azione - questo ha detto, non è male).

Tuttavia, quando si parla di cervello, cose come l'attivazione motoria e la mappatura dei circuiti neurali non sono complesse come la modifica dei ricordi. Gli scienziati hanno studiato a lungo i ricordi e la cognizione, e c'è ancora disaccordo su come funziona e quale sia la relazione tra un neurone o un gruppo di neuroni e particolari funzioni cognitive.

“Un Neuralizzatore standardizzato”

La recente ricerca di UC Davis ha compiuto un importante passo avanti in optogenetica e memoria. Per capire veramente cosa stava succedendo in quella ricerca, ti guiderò nell'esperimento.

Molto prima dell'esperimento, i topi erano geneticamente modificati in modo che i loro neuroni potessero essere influenzati dalla luce blu. Una piccola luce è stata impiantata nel cervello del mouse per fornire la necessaria stimolazione ottica, e quindi l'esperimento è iniziato. In questo particolare esperimento, i topi sono stati collocati in una gabbia che ha dato loro un piccolo shock elettrico. Una volta appreso l'associazione tra la gabbia e lo shock, si congelerebbero immediatamente dopo essere stati inseriti in quella gabbia; questa è chiamata risposta alla paura.

Dopo che i topi avevano appreso questa risposta, i ricercatori hanno attivato la luce blu, che era mirata a specifici gruppi neuronali. I topi, una volta reintrodotti nella gabbia degli urti, non mostravano più la risposta alla paura - avevano “dimenticato” di cosa avevano paura.

Naturalmente, dire che i ricercatori avevano cancellato le memorie dei topi è un po 'troppo semplicistico; questa era una memoria e una risposta condizionate molto semplici, ed era soppressa dall'applicazione della luce blu.

Detto questo, è sicuramente un passo avanti nel modo in cui comprendiamo il cervello (se sei interessato alla neuroanatomia dell'esperimento, ha dimostrato che l'ippocampo e la corteccia sono entrambi coinvolti nel recupero della memoria e che la corteccia non può fai da solo e mostra che parti specifiche dell'ippocampo sono attivate durante il recupero della memoria).

Considerazioni future

Mentre non devi iniziare a preoccuparti di qualcuno che ti colpisce il cervello con la luce blu e cancella i tuoi ricordi in qualsiasi momento, ciò provoca alcune domande molto serie sul futuro della ricerca optogenetica. Nessuna ricerca è stata ancora condotta con gli esseri umani, ma studi recenti hanno usato i primati, quindi sembra probabile che gli esseri umani siano in programma. A causa della componente genetica, potrebbe passare un po 'di tempo prima che ciò accada (se vuoi vederlo da solo, potresti prendere in considerazione la possibilità di mettere il cervello sul ghiaccio Your Brain On Ice: Cryonics Crazy? Your Brain On Ice: Is Cryonics Crazy? Vuoi vivere per sempre? Non è una domanda trabocchetto: una tecnologia chiamata crionica afferma di offrire un modo per ingannare la morte - ma l'idea tiene l'acqua? Leggi di più e ricontrolla dopo alcuni decenni).

Non è difficile immaginare che qualcuno là fuori stia cercando di capire come trovare una lunghezza d'onda della luce che funzioni senza la componente genetica. Indipendentemente dal fatto che ciò sia possibile, è certamente al di fuori dello scopo di questo articolo, ma costituisce un interessante esperimento di pensiero. Se gli scienziati capiscono come manipolare i neuroni senza una precedente manipolazione genetica, un giorno potremmo vedere un mondo direttamente fuori Casa delle bambole (e se non hai visto Casa delle bambole, Lo consiglio).

Cosa ne pensi di questa ricerca? Pensi che potremmo essere diretti verso neurali neurali? Condividi i tuoi pensieri qui sotto!

Credito immagine: sfondo a LED con dozzine di LED blu trasparenti.