Asi pred desiatimi rokmi neurovedci postupne začali ovládať optické metódy výskumu mozgu. Postupom času Ukázalo sa, že optika sa môže organicky dopĺňať – av niektorých prípadoch prípadoch a nahradiť – tradičné metódy použitia elektród v ako hlavný merací nástroj pri štúdiu mozgu.
fotografie z otvorených zdrojov
Tradičný neurologický výskum začína chirurgická implantácia kovových elektród do mozgu pokusné zviera, najčastejšie králik alebo myš. Tieto elektródy zacieľujú na konkrétne typy buniek, ktoré sú v niektoré oblasti mozgu. Potom je zviera exponované vystavenie rôznym vonkajším podnetom a elektrická aktivita zaznamenávajú sa neuróny v kontakte s elektródami pomocou počítača.
Potom dôjde k starostlivej analýze a spracovaniu týchto elektrických signálov sa prekladá do obrázka jednotlivých buniek vzrušených podľa špecifického vzoru. Potom tieto vzorce korelujú s procesmi učenia, zapamätania a spracovania zmyslov údaje a ďalšie mozgové funkcie. Preto výskum s použitie elektród úplne spolieha na pasívne pozorovanie.
Optika v kombinácii s genetikou je však veda, ktorá získala názov optogenetika – umožňuje vedcom neuveriteľnú presnosť priamo ovláda mozgové funkcie namiesto jednoduchých pozorovanie.
Optogenetický výskum sa začína zavedením vírus vírusu v mozgu zvieraťa. Do vírusu sa vloží gén, – kódujúci fotocitlivý proteín, ktorý tvorí iónový kanál, a – potom vírus ide na konkrétne neuróny, ktoré sú predmet štúdia. (Mozog obsahuje veľa rôznych typov neuróny). Chirurgicky implantovaný svetelný blesk špička z optických vlákien otvára iónové kanály a núti neurón vzrušený.
fotografie z otvorených zdrojov
Teda bunky študovaného mozgu môžu doslova zapnite a vypnite. Možnosti tejto výkonnej technológie sú prakticky neobmedzené. Príklady zahŕňajú: Obnovenie videnia po poškodenie sietnice v dôsledku excitácie zostávajúcich buniek zrakový systém mozgu; zapínanie a vypínanie hladu; mozgový tréning v potláčaní obsedantno-kompulzívneho syndrómu. Malo by sa však povedať, že v súčasnosti ide o implementačné plány Optogenetické štúdie na ľuďoch neexistujú.
Za organizáciu tejto neurorevolúcie musia biológovia poďakovať fyzici študujúci optiku. Lasery prešli v posledných rokoch technologické zlepšenie porovnateľné s rozvojom Počítače za posledných 50 rokov: Teraz sú jednoduchšie, spoľahlivejšie a spoľahlivejšie prístupnejšie ako kedykoľvek predtým. K rovnakému vývoju došlo optické vlákna, ktoré sa môžu ohýbať, krútiť a preniknúť do najmenších priestorov. Aj dnes neodborníci môžu zbierať a kontrolovať komerčne dostupné optické systémy.
vírusy
