Википедия

Ученые смогли лазерными лучами руководить передвижениями нематод, заставляя их плыть, делать остановки, начинать яйцекладку.

В нынешнее время человек ещё сократил расстояние на пути к получению полного контроля над разумом, пусть он даже находится в малейшем мозге. Ученые из Гарварда разработали компьютеризированную систему, которая дает возможность управлять жизненными процессами червей. Она может заставить организм остановиться или плыть дальше. А раздражая нейроны свободноплавающего червя лазерным лучом, даже может заставить отложить яйца. Эта технология необходима специалистам по нейронаукам для изучения принципов работы нервной системы у представителей животного мира.

В этих экспериментах в качестве червей используется нематода Caenorhabditis elegans, которая хорошо изучена биологами. Ученые разработали подробную карту генома этого организма, выполнили классификацию всех клеток, в том числе 302 нейрона и 5 тысяч синапсов. Магистрант-биофизик из Гарварда Эндрю Лейфер отмечает, что ещё не понятно, как, объединяясь, работают все нейроны, как червь руководит своими мышцами, чтобы плыть, волнообразно изгибаясь.

Чтобы найти ответы на интересующие вопросы, Лейфер и его единомышленники, благодаря генной инженерии, сделали клетки червя чувствительными к свету. Он применил метод оптогенетики, пользуясь тем, что тело нематоды прозрачно. Лазеры с точностью прицела в 30 микрон удалось точно сфокусировать. А так как они способны вызывать возбуждение или торможение нейронов, то электроды и другие инвазивные средства применять не приходится. Лейфер расположил удобно микроскоп, чтобы можно было следить за траекторией организма, плавающего в чаше Петри, а также написал программу, которая анализирует изображения, получаемые с микроскопа. Такой анализ дает возможность локализовать нейроны-мишени, впоследствии подвергающиеся облучению лазером. Результаты экспериментов публиковались на сайте журнала Nature Methods. 

До этого в других научных опытах оптогенетические методы применяли для изучения нейронов у иммобилизованных червей. Но Лейфер уверен, что для эффективного изучения физиологии нужно работать со свободно передвигающимися животными. Так, своими исследованиями он показал, что при плавании нематоды двигательные сигналы распространяются по её телу не только благодаря нервным волокнам, но и мускульным клеткам. Лейфер считает, что настанет время, и этот метод поможет ученым в создании точной модели поведения живого организма. Он надеется на создание компьютерной модели всей нервной системы, и способ, которым ученые этого добьются, будет напоминать загрузку мозга в компьютер. Ученого не смущает, что это будет всего лишь рудиментарный мозг нематоды.