Общество⁠, 06 апр 2011, 12:22

Ученые научились наблюдать за работой клеток мозга

Российские специалисты разработали методы, позволяющие вживую наблюдать за работой клеток головного мозга в процессе обучения и запоминания новой информации. По словам заведующего отделом системогенеза НИИ нормальной физиологии РАМН Константина Анохина, это стало возможным благодаря развитию нейронауки.

Ученые провели эксперимент, в ходе которого удалось зафиксировать электрические импульсы в мозге мыши, которая искала пищу. Как выяснилось, в состоянии покоя мозг в ускоренном режиме повторял заново последовательность активизации нейронов, которая наблюдались, когда мышь находилась в движении.

"В сжатом виде проигрывается все прошлое поведение животного. Это происходит только тогда, когда она учится", - пояснил К.Анохин. Подобные воспоминания прошлого происходят во время сна.

Для более детального анализа исследователи обратились к теории функциональных систем (одна из основных теорий физиологии нервной системы, предложенная К.Анохиным), суть которой заключается в том, что все действия, в особенности процессы воспоминания и обучения, сопровождаются формированием сетей нейронов, которые взаимодействуют друг с другом за счет одновременного возбуждения. Подобные сети могут видоизменяться и распадаться в процессе обучения и забывания. Чтобы зафиксировать этот процесс, по словам К.Анохина, требуется способ наблюдения за отдельными нейронами и за мозгом в целом. Исследователь убежден, что решить эту проблему можно при помощи нейрооптогенетики (сочетание методов оптики, генетики и нейрологии).

Группа экспертов вживила ген, участвующий в обучении, с белком, светящимся особым цветом, в генетически модифицированных мышей, а затем изучала мозговую активность с помощью наблюдения за "светящимся" геном. Для того чтобы увидеть этот ген, им пришлось сделать мозг в буквальном смысле прозрачным. Его поместили в специальный раствор и просвечивали лазером. В результате ученые впервые вживую наблюдали за работой клеток мозга.