Нейробиология(мозг)

Ученые контролируют мозг обезьян с помощью ультразвуковых волн

Лайнуть/Поделиться

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. 

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:

Редакция

Недавние публикации

Пчелы с высокой точностью обнаруживают биомаркеры рака легких

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Biosensors and Bioelectronics, говорит о том, что пчелы могут стать важным инструментом для раннего… Читать далее

06/07/2024

Прием препаратов для снижения веса(Ozempic), возможно, повышает риск развития слепоты

Исследование, проведенное в клинике Mass Eye and Ear, выявило связь между широко назначаемыми препаратами для… Читать далее

05/07/2024

Запрет на аборты коррелирует с увеличением смертности новорожденных и младенцев

Закон штата Техас, запрещающий аборты на ранних сроках беременности, ассоциируется с резким увеличением числа смертей… Читать далее

01/07/2024

От размытого изображения к 3D-модели толстого кишечника

Капсульные камеры позволяют почти незаметно и без боли исследовать все уголки кишечника, пока пациент занимается… Читать далее

27/06/2024

Выявлены области мозга, которые искажают реакцию мозга на удовольствие при биполярном расстройстве

Недавнее исследование, проведенное учеными из Университетского колледжа Лондона (UCL), проливает свет на то, как мозг… Читать далее

22/06/2024

Смотреть на экран или в камеру? Что лучше для онлайн-собеседования? Исследование

Исследование японских ученых, опубликованное в журнале Scientific Reports 31 мая, свидетельствует о том, что взгляд… Читать далее

18/06/2024