Ученые контролируют мозг обезьян с помощью ультразвуковых волн | 4everScience

Ученые контролируют мозг обезьян с помощью ультразвуковых волн

Ученые продемонстрировали, что они могут делать что-то похожее на обезьянах, хотя механизм, который они использовали, – это высокочастотные звуковые волны, а не электромагнитные. В настоящее время процесс прост и надежность не так высока, но разумно предположить, что это улучшится со временем.

Внешние волны были использованы для лечения ряда неврологических состояний и улучшения памяти со значительным успехом в последние годы. Хотя это обычно делается с помощью магнитных полей, у грызунов также была продемонстрирована способность ультразвука усиливать или подавлять активность нейронов в определенных частях мозга. Доктор Университета Юты Ян Кубанек стремился продвинуться дальше, используя звуковые волны, чтобы контролировать выбор обезьян.

В Science Advances Кубанек и его коллеги описывают показ двух изображений обезьян-макак с левой и правой стороны экрана. Затем они записали, на какой картинке они сфокусировались, подход, используемый для проверки поражений головного мозга после инсультов, поскольку они могут создавать смещение, куда смотрит человек. 

Кубанек нацеливал ультразвуковые волны мощностью 270 000 Гц в области левого или правого лобного глаза(FEF), начиная с того момента, когда обезьяны столкнулись с выбором. Одно изображение появлялось за миллисекунды раньше другого, и без стимуляции обезьяны обычно фокусировались на изображении, которое появилось первым. Чем больше временной промежуток, тем больше вероятность выбора более раннего. Одна обезьяна была вознаграждена за то, что зафиксировала свое видение на ранее появившемся изображении, а другая получала награду в любом случае.

Однако применение ультразвука вызвало изменение в выборе цели, и обе обезьяны стали более склонны фокусироваться на изображении в направлении, противоположном стимулированному FEF. Вместо того, чтобы обезьяны обычно предпочитали то изображение, которое появилось первым, они смотрели в направлении, противоположном стимуляции, в две трети времени. Обезьяна, подготовленная для выбора изображения, которое появилось первым, была более устойчивой к стимулам, но все же предпочитала сторону, противоположную стимулированному FEF, в 55% случаев.

«Тонкий баланс вариантов принятия решений делает нейронные схемы чувствительными к возмущению», – пишут авторы. 

Принятие решений переводит систему принятия решений субъекта в тонкий баланс между двумя альтернативами. Относительно небольшое возмущение (маленький заполненный круг) нейронной схемы, представляющей альтернативу, оказывает сильное влияние на решение субъекта относительно этой альтернативы
 Относительно небольшое возмущение (маленький заполненный круг) нейронной схемы, представляющей альтернативу, оказывает сильное влияние на решение субъекта относительно этой альтернативы

Когда другие части мозга были стимулированы, результат не был затронут. Авторы предполагают, что внешнее влияние может помочь людям сделать сложный выбор, который, как они знают, отвечает их наилучшим интересам, например, наркоман, отказывающийся от наркотиков. С другой стороны, трудно пропустить ужасные последствия, когда такая технология попадает в чужие руки. Однако, возможно, есть надежда, ибо одна из обезьян часто преодолевала стимуляцию, решив действовать в соответствии с ее предыдущим выбором. 

Предпочтения обезьян были ранее тоже изменены с помощью электростимуляции, но для этого требовалась инвазивная операция, а не излучение звука.

DOI: 10.1126/sciadv.aaz4193


Вас также может заинтересовать: