Reklame
Husk, da Will Smith og Tommy Lee Jones brugte neuralysatoren til at slette menneskers minder med blåt lys ind Mænd i sort? Vi kan ikke gøre det endnu, men nogle forskere har gjort noget bemærkelsesværdigt lignende. Den 9. oktober meddelte UC Davis det forskere der har "slettet specifikke minder" i mus ved hjælp af lys.
Teknologiens hemmelighed ligger i et fascinerende felt kaldet optogenetik, og det er allerede begyndt at ændre sig hvordan vi tænker på hjernen Giovanni Idili fra OpenWorm: Hjerner, orme og kunstig intelligensSimulering af en menneskelig hjerne er en vej væk, men et open source-projekt tager vigtige første skridt ved at simulere neurologi og fysiologi for et af de mest videnskabelige dyr kendt. Læs mere .
Hvad er optogenetik?
Optogenetik er et meget nyt felt efter videnskabelige standarder, der kun har eksisteret siden 2002. Hvis du er bekendt med videnskabelige navnekonventioner, er du sandsynligvis klar over, at optogenetik kombinerer lys (opto) og genetik - men hvordan dette fungerer er overraskende (og virkelig cool). Først en hurtig lektion i neuroanatomi.
Hjernen består af billioner af neuroner, som hver er forbundet med mange andre neuroner, den samme struktur reflekteres i kunstige neurale netværk og neuromorfe chips Den seneste computerteknologi, du skal se for at troSe nogle af de nyeste computerteknologier, der er indstillet til at transformere verdenen inden for elektronik og pc'er i de næste par år. Læs mere . Når en neuron aktiveres eller "fyrer", kommunikerer den med andre neuroner og skaber en kaskade af neural aktivitet - det er dette, der forårsager tanke og handling (for flere detaljer om, hvordan hjernen fungerer, kontroller ud af HowStuffWorks forklaring).
Så hvad har lys at gøre med det? Normalt intet. Imidlertid har forskere med en smule genetisk modifikation været i stand til at avle mus, hvis hjerner indeholder neuroner, der er responsive til lys, hvilket betyder, at når et bestemt sæt neuroner udsættes for en meget specifik bølgelængde af blåt lys, kan de tændes eller af.
Dette er blevet brugt i små dyr, som nematoder og rundorm, til at inducere muskelhandling, og det er endda brugt til få en mus til at køre med en knap på en switch (linket går til en video af eksperimentet; det er temmelig cool, men jeg besluttede ikke at indlejre i tilfælde af, at du helst ikke ville se dyreforsøg i handling - når det er sagt, det er ikke så slemt).
Når det kommer til hjernen, er ting som motorisk aktivering og kortlægning af neuralkredsløb ikke så komplekse som at ændre erindringer. Forskere har undersøgt minder og kognition i lang tid, og der er stadig uenighed om, hvordan det fungerer, og hvad forholdet er mellem en neuron eller en gruppe neuroner og særlig kognitiv funktioner.
“En standardudgave Neuralyzer”
Den nylige UC Davis-forskning opnåede et stort gennembrud inden for optogenetik og hukommelse. For virkelig at forstå, hvad der foregik i denne forskning, vil jeg lede dig gennem eksperimentet.
Længe før eksperimentet blev mus genetisk modificeret, så deres neuroner kunne blive påvirket af blåt lys. Et lille lys blev implanteret i musens hjerne for at tilvejebringe den nødvendige optiske stimulering, og derefter begyndte eksperimentet. I dette særlige eksperiment blev musene anbragt i et bur, der gav dem et lille elektrisk stød. Når de havde lært forbindelsen mellem buret og chokket, frysede de straks efter at have været sat i buret; dette kaldes et frygt svar.
Efter at musene havde lært denne reaktion, udløste forskerne det blå lys, der var rettet mod specifikke neuronale klynger. Når musene blev genindført i chokburet, viste musene ikke længere frygtreaktionen - de havde ”glemt”, hvad de var bange for.
At sige, at forskerne har slettet musernes minder, er naturligvis lidt af en forenkling; dette var en meget enkel konditioneret hukommelse og respons, og det blev undertrykt ved anvendelse af det blå lys.
Med det sagt er det bestemt et skridt fremad i, hvordan vi forstår hjernen (hvis du er interesseret i neuroanatomien i eksperiment, det viste, at hippocampus og cortex begge er involveret i hukommelse indhentning, og at cortex ikke kan gøre det alene. Det viste også, at specifikke dele af hippocampus aktiveres under hentning af hukommelse).
Fremtidige overvejelser
Selvom du ikke behøver at begynde at bekymre dig om, at nogen sætter din hjerne i blåt lys og sletter din hukommelser når som helst snart, dette provokerer nogle meget alvorlige spørgsmål om optogenetikens fremtid forskning. Der er endnu ikke udført nogen undersøgelser med mennesker, men nylige studier har brugt primater, så det ser ud til, at mennesker er på skemaet. På grund af den genetiske komponent kan det vare et stykke tid, før dette sker (hvis du vil se det for dig selv, kan du overveje lægge din hjerne på is Din hjerne på is: er kryonik skør?Vil du leve for evigt? Det er ikke et trickspørgsmål: en teknologi kaldet cryonics hævder at tilbyde en måde at snyde døden på - men holder ideen vand? Læs mere og tjekker ind igen efter nogle årtier).
Det er ikke svært at forestille sig, at nogen derude prøver at finde ud af, hvordan man finder en bølgelængde af lys, der ville fungere uden den genetiske komponent. Hvorvidt dette er muligt eller ej, er bestemt uden for denne artikels rækkevidde, men det skaber et interessant tankeeksperiment. Hvis forskere finder ud af, hvordan man manipulerer neuroner uden tidligere genetisk manipulation, kunne vi en dag se en verden lige ud af dukkehus (og hvis du ikke har set det dukkehus, Jeg anbefaler det).
Hvad synes du om denne forskning? Tror vi, vi kunne være på vej mod lommestore neuralysatorer? Del dine tanker nedenfor!
Billedkredit: LED-baggrund med snesevis af transparente blå LED'er.
Dann er en indholdsstrategi og marketingkonsulent, der hjælper virksomheder med at skabe efterspørgsel og kundeemner. Han blogger også om strategi og indholdsmarkedsføring på dannalbright.com.