برای نخستین بار، مهندسان و متخصصان مغز و اعصاب دانشگاه نورث‌وسترن موش‌ها را به صورت بی‌سیم برنامه‌ریزی و کنترل کردند تا با یکدیگر تعامل اجتماعی داشته باشند.

دانشمندان با استفاده از نور و هدف قرار دادن نورون‌های اصلاح شده، روش‌های جدید و مهیجی را برای کنترل مناطق بسیار خاصی از مغز توسعه دادند. این روش که به عنوان اپتوژنتیک شناخته می‌شود، توانایی درمان بسیاری از بیماری‌های ناتوان کننده از فلج تا نابینایی را دارد. دانشمندان دانشگاه نورث وسترن توانستند برای نخستین بار با استفاده از یک ایمپلنت جدید فعل و انفعالات اجتماعی میان موش‌ها را کنترل کنند. این پژوهش زمینه را برای درک شیوه شکل‌گیری سلسله مراتب و روابط در گروه‌های پیچیده حیوانات فراهم می‌کند. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

اپتوژنتیک چیست؟

اپتوژنتیک مبتنی بر این ایده است که برخی سلول‌ها حاوی پروتئین‌هایی هستند که موجب حساسیت بیشتر آنها نسبت به نور می‌شود و با قرار دادن ژن‌هایی که این ویژگی را به سلول‌های جدید منتقل می‌کند، می‌توان رفتار آنها را در معرض نور تغییر داد. دانشمندان دانشگاه نورث‌وسترن توانستند موش‌ها را با تجهیز سلول‌های عصبی تغییر یافته که ژن جلبک‌های حساس به نور را بیان می‌کنند، اصلاح ژنتیکی را در موش‌ها انجام دهند.

این ایمپلنت در نوع خود بی‌نظیر است. ضخامت دستگاه بی‌سیم نیم میلی‌متر است و در زیر پوست و روی سطح خارجی جمجمه قرار می‌گیرد. یک رشته ظریف و انعطاف‌پذیر مجهز به LED به سمت مغز قرار گرفته و پژوهشگران قادرند نور را در لحظه و از طریق ارتباطات میدان نزدیک بی‌سیم فعال کنند.

Yevgenia Kozorovitskiy، متخصص مغز و اعصاب نورث‌وسترن، که این آزمایش را طراحی کرده است، گفت: « ماهیت نازک‌، انعطاف‌پذیر و بی‌سیم این ایمپلنت به موش‌ها اجازه می‌دهد طبیعی به نظر برسند و در محیط‌های واقعی رفتار طبیعی داشته باشند و پژوهشگران را قادر می‌سازد آنها را در شرایط طبیعی مشاهده کنند. پژوهش‌های پیشین با استفاده از اپتوژنتیک به سیم‌هایی احتیاج داشت که حرکات موش را مهار می‌کند و موجب می‌شود آنها در جریان تعاملات اجتماعی یا در محیط‌ بهم پیچیده شوند. برای پاسخ به پرسش‌های پیچیده‌تر در مورد رفتار حیوانات در محیط‌های واقعی، ما به این فناوری بی‌سیم بی‌نظیر نیاز داشتیم.» 

برقراری تعامل اجتماعی

دانشمندان با استفاده از این فناوری جدید آزمایش‌هایی انجام دادند که در آن موش‌ها قادر به رفتار طبیعی خود بودند. دانشمندان این امکان را دارند تا نخستین مطالعه اپتوژنتیک در مورد تعاملات اجتماعی میان گروه‌های حیوانات را انجام دهند.

این جوندگان دارای ایمپلنت، در محفظه‌ای نزدیک به یکدیگر بودند، دانشمندان با استفاده از این فناوری سلول‌های عصبی را در مغز فعال کردند. این امر منجر به افزایش فرکانس و افزایش مدت تعاملات اجتماعی میان موش‌ها شد که با خاموش کردن تحریک قادر به بازگشت بود. دانشمندان همچنین می‌توانند به صورت اختیاری یک جفت موش را برای تعامل بیشتر انتخاب کنند.

Kozorovitskiy  گفت: «ما واقعاً تصور نمی‌کردیم این کار مؤثر باشد. از نظر ما، این نخستین ارزیابی مستقیم یک فرضیه طولانی مدت در مورد همزمانی عصبی در رفتار اجتماعی است».

از آنجا که اپتوژنتیک شامل اصلاح ژنتیکی سلول‌های عصبی است، در حال حاضر برای استفاده در انسان تأیید نشده است. کاری که دست‌کم در این زمینه انجام می‌شود، ارائه راهی برای مطالعه ارتباط میان نورون‌ها در موش‌ها و آزادسازی انتقال دهنده‌های عصبی در پاسخ به محرک‌های مختلف است.

John A. Rogers، رهبر توسعه این فناوری، می‌گوید: «فعالیت مغز در یک حیوان منزوی جالب است، اما فراتر از پژوهش در مورد یک حیوان تنها، بررسی تعاملات پیچیده اجتماعی گروه‌ها یکی از مهمترین و مهیج‌ترین مرزهای علوم اعصاب است. ما اکنون این فناوری را داریم که می‌توان چگونگی شکل‌گیری و گسستن پیوندها میان افراد این گروه‌ها را بررسی کرد و همچنین سلسله مراتب اجتماعی.

بیشتر بخوانید:

>> پژوهشگران توانستند موش های سایبورگ را تحت کنترل درآورند!

>> شاخه جدید رباتیک : موجودات زنده قابل برنامه ریزی

منبع: newatlas.com

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است»