Eksperimen Memori Ringan Mempengaruhi Otak Tikus Seperti Neuralyzer MIB

Iklan

Ingat ketika Will Smith dan Tommy Lee Jones menggunakan neuralyzer untuk menghapus ingatan orang-orang dengan cahaya biru Laki-laki di baju hitam? Yah, kita belum bisa melakukan itu, tetapi beberapa ilmuwan telah melakukan sesuatu yang sangat mirip. Pada 9 Oktober, UC Davis mengumumkan itu Peneliti di sana telah "menghapus ingatan spesifik" pada tikus menggunakan cahaya.

Rahasia teknologi terletak pada bidang yang menarik yang disebut optogenetika, dan itu sudah mulai berubah bagaimana kita berpikir tentang otak Giovanni Idili dari OpenWorm: Otak, Cacing, dan Kecerdasan BuatanMensimulasikan otak manusia adalah jalan keluar, tetapi proyek sumber terbuka mengambil langkah-langkah penting pertama, dengan mensimulasikan neurologi dan fisiologi salah satu hewan paling sederhana yang dikenal dalam ilmu pengetahuan. Baca lebih banyak .

Apa itu Optogenetika?

Optogenetika adalah bidang yang sangat baru menurut standar ilmiah, yang baru ada sejak tahun 2002. Jika Anda terbiasa dengan konvensi penamaan ilmiah, Anda mungkin menyadari bahwa optogenetika menggabungkan cahaya (opto) dan genetika - tetapi cara kerjanya mengejutkan (dan sangat keren). Pertama, pelajaran cepat dalam neuroanatomy.

Otak terdiri dari triliunan neuron, yang masing-masing terhubung ke banyak neuron lain, struktur yang sama tercermin dalam jaringan saraf tiruan dan keping neuromorfik Teknologi Komputer Terbaru yang Harus Anda Lihat untuk PercayaLihatlah beberapa teknologi komputer terbaru yang siap mengubah dunia elektronik dan PC selama beberapa tahun ke depan. Baca lebih banyak . Ketika sebuah neuron diaktifkan, atau "terbakar," itu berkomunikasi dengan neuron lain dan menciptakan kaskade aktivitas saraf - inilah yang menyebabkan pikiran dan tindakan (untuk rincian lebih lanjut tentang cara kerja otak, periksa keluar Penjelasan HowStuffWorks).

Jadi apa hubungannya cahaya dengan itu? Biasanya tidak ada. Namun, dengan sedikit modifikasi genetik, para ilmuwan telah mampu membiakkan tikus yang otaknya mengandung neuron yang responsif terhadap cahaya, yang berarti bahwa ketika satu set neuron tertentu terpapar pada panjang gelombang cahaya biru yang sangat spesifik, mereka dapat dinyalakan atau mati.

Ini telah digunakan pada hewan kecil, seperti nematoda dan cacing gelang, untuk memicu aksi otot, dan bahkan digunakan untuk dapatkan mouse untuk dijalankan dengan jentikan sakelar (tautan menuju video percobaan; itu sangat keren, tapi saya memutuskan untuk tidak menanamkan jika Anda lebih suka tidak melihat hewan percobaan beraksi - yang mengatakan, itu tidak terlalu buruk).

Namun, ketika menyangkut otak, hal-hal seperti aktivasi motor dan pemetaan sirkuit saraf tidak serumit modifikasi memori. Para ilmuwan telah mempelajari ingatan dan kognisi untuk waktu yang lama, dan masih ada ketidaksetujuan tentang caranya itu bekerja dan apa hubungan antara neuron atau sekelompok neuron dan kognitif tertentu fungsi.

“Neuralyzer Masalah-Standar”

Penelitian UC Davis baru-baru ini mencapai terobosan besar dalam optogenetika dan memori. Untuk benar-benar memahami apa yang sedang terjadi dalam penelitian itu, saya akan memandu Anda melalui eksperimen.

Jauh sebelum percobaan, tikus secara genetik dimodifikasi sehingga neuron mereka dapat dipengaruhi oleh cahaya biru. Sebuah cahaya kecil ditanamkan di otak tikus untuk memberikan stimulasi optik yang diperlukan, dan kemudian percobaan dimulai. Dalam percobaan khusus ini, tikus ditempatkan di dalam kandang yang memberi mereka sengatan listrik kecil. Begitu mereka mengetahui hubungan antara sangkar dan goncangan, mereka akan membeku segera setelah dimasukkan ke dalam sangkar itu; ini disebut respons rasa takut.

Setelah tikus mempelajari respons ini, para peneliti memicu cahaya biru, yang ditujukan pada kelompok saraf tertentu. Tikus-tikus itu, ketika diperkenalkan kembali ke sangkar kejut, tidak lagi menunjukkan respons ketakutan — mereka telah “melupakan” apa yang mereka takuti.

Tentu saja, mengatakan bahwa para peneliti telah menghapus ingatan tikus adalah sedikit penyederhanaan yang berlebihan; ini adalah memori dan respons terkondisi yang sangat sederhana, dan ditekan oleh penerapan cahaya biru.

Dengan itu, jelas merupakan langkah maju dalam cara kita memahami otak (jika Anda tertarik pada neuroanatomi otak). percobaan, itu menunjukkan bahwa hippocampus dan korteks sama-sama terlibat dalam pengambilan memori, dan bahwa korteks tidak dapat melakukannya sendirian. Ini juga menunjukkan bahwa bagian-bagian tertentu dari hippocampus diaktifkan selama pengambilan memori).

Pertimbangan masa depan

Meskipun Anda tidak harus mulai khawatir tentang seseorang yang menabrak otak Anda dengan cahaya biru dan menghapus Anda kenangan dalam waktu dekat, ini memang memancing beberapa pertanyaan serius tentang masa depan optogenetik penelitian. Belum ada penelitian yang dilakukan dengan manusia, tetapi penelitian terbaru telah menggunakan primata, jadi sepertinya manusia sesuai jadwal. Karena komponen genetik, mungkin perlu beberapa saat sebelum ini terjadi (jika Anda ingin melihatnya sendiri, Anda mungkin ingin mempertimbangkan menempatkan otak Anda di atas es Brain On Ice Anda: Apakah Cryonics Crazy?Apakah Anda ingin hidup selamanya? Ini bukan pertanyaan jebakan: teknologi yang disebut cryonics mengklaim menawarkan cara untuk menipu kematian - tetapi apakah idenya tahan? Baca lebih banyak dan memeriksa kembali setelah beberapa dekade).

Tidak sulit membayangkan seseorang di luar sana berusaha mencari cara menemukan panjang gelombang cahaya yang akan bekerja tanpa komponen genetik. Apakah ini mungkin atau tidak tentu di luar ruang lingkup artikel ini, tetapi itu membuat eksperimen pikiran yang menarik. Jika para ilmuwan mencari cara untuk memanipulasi neuron tanpa manipulasi genetik sebelumnya, suatu hari kita bisa melihat dunia langsung dari sana Rumah boneka (dan jika Anda belum pernah melihatnya Rumah boneka, Saya rekomendasikan).

Apa pendapat Anda tentang penelitian ini? Pikirkan kita bisa menuju neuralyzers berukuran saku? Bagikan pemikiran Anda di bawah ini!

Kredit gambar: Latar belakang LED dengan puluhan LED biru transparan.