Световая стимуляция участков «счастливой» памяти защищает мозг от стресса

Конструкторы для обучения детей робототехнике

Share Button

Развитие биотехнологий, создание бионических протезов, экзоскелетов, умных имплантов и эмоциональных роботов невозможно без исследования работы мозга. Как стимулирование различных участков памяти может влиять на настроение, читайте в нашей статье.

Изображение Steve Ramirez, источник spectrum.ieee.org

Изображение Steve Ramirez, источник spectrum.ieee.org

На фотографии представлены нейроны головного мозга мыши, которые были активированы, когда у грызуна формировались приятные воспоминания. И эти воспоминания имеют терапевтический эффект: если искусственно реактивировать эти нейроны в то время, когда мышь находится в состоянии стресса, — она демонстрирует менее стрессоподобное поведение. Кроме того, плохие воспоминания у мышей удавалось изменить на хорошие, а также извлекать воспоминания, к которым они сами не имели доступа.

Исследования проводились в Массачусетском технологическом институте Сусуму Тонегава (Susumu Tonegawa), одним из мировых ведущих специалистов в исследовании памяти. Результаты опубликованы на этой неделе в Nature.

Пока остается еще много невыясненного. Что такое счастливые воспоминания для мыши? За счет чего они минимизируют стресс? И как можно определить, что у мыши депрессия?

Проведенные эксперименты используют оптогенетику  сложную технику управления нейронами лучом света. Что это такое — хорошо показано в этом видео от MIT^

В самых последних опытах исследователи начали формировать у мышей-самцов различные виды опыта: позитивный опыт (встреча с самкой мыши), нейтральный (нахождение в новой среде) или отрицательный (обездвиживание в ограниченном пространстве). Различные участки (группы) нейронов включались в игру (активизировались) по мере формирования воспоминания об этом событии и соответствующие нейроны помечались (маркировались) активируемым светом белком (протеин тегами). Благодаря этим отметкам исследователи могли посылать световые импульсы через крошечное оптоволокно, имплантированное в мышиный мозг для «включения» нейронов и формирования ассоциативной памяти. Затем они подвергали мышей стрессу, обездвиживая по несколько часов в течение 10 дней.

Как только мыши были надлежащим образом подготовлены, они были проведены через серию тестов с целью спровоцировать депрессию и тревожное поведение. Мы не знаем, что мыши думают и чувствуют, но наблюдаемые модели поведения оказались достаточно стандартными.

В одном из тестов мыши подвешивались за хвост, и исследователи отмечали время, в течение которого испытуемые проявляли активность и пытались убежать. Быстро сдавшиеся мыши относились к группе с «выученной или приобретенной беспомощностью».

В ходе испытания ученые посылали световой импульс в мозг подвешенных за хвост мышей, чтобы активировать их память. Мыши со «счастливыми» воспоминаниями сопротивлялись дольше при световой стимуляции, группа с нейтральными воспоминаниями не демонстрировала изменений, а с негативными — боролись меньше.

cartoonmice-1434563489513

В другом тесте мыши имели доступ к бутылке со сладкой водой, а исследовали фиксировали количество выпиваемой жидкости. Меньшее потребление сладкой воды свидетельствует, что мышь не получает удовольствие от сладости, это, по аналогии с ангедонией (утрата возможности получать удовольствие), является общим симптомом депрессии. И снова, когда исследователи подключали световую стимуляцию, мыши со счастливыми воспоминаниями пили больше сладости, в то время как другие две группы не показывали изменений в поведении.

Интересно, что испытания связанные с тревогой, — отслеживание мышиных передвижений через открытые незащищенные пространства — не показало подобных результатов. Стимуляция счастливых воспоминаний не делало этих животных более смелыми или менее тревожными. Предположительно это связано с тем, что для уменьшения тревоги и депрессии может потребоваться активация различных нейронных цепочек в головном мозге.

Таким образом, исследование Тонегава предоставляет еще основание в изучении связей мозга и нейронных сетей, которые регулируют наши мысли и функции тела.

По материалам IEEE Spectrum.

Share Button

Один комментарий к статье “Световая стимуляция участков «счастливой» памяти защищает мозг от стресса”

  1. Игорь

    05.10.2015

    Света мне, срочно света! Или Свету? Чет я запутался… Светка, слышь,включи свет!

    Ответить на этот комментарий

Оставить комментарий

© 2014-2017 Занимательная робототехника, Гагарина Д.А., Гагарин А.С., Гагарин А.А. All rights reserved / Все права защищены. Копирование и воспроизведение в любой форме запрещено. Политика кофиденциальности. Соглашение об обработке персональных данных.
Наверх