Российские ученые получили первую по-настоящему живую картинку мозга

По словам заведующего отделом системогенеза НИИ нормальной физиологии РАМН Константина Анохина, был проведен эксперимент. В ходе него удалось зафиксировать электрические импульсы в мозге грызуна, который учился проходить лабиринт, ища пищу. Ученые установили: в состоянии покоя мозг животного в ускоренном режиме проигрывал заново те последовательности активизации нейронов, что фиксировались в момент действия.

Однако для более глубокого анализа исследователям пришлось обратиться к теории функциональных систем. Ее суть сводится к следующему: все действия, включая обучение, сопровождаются формированием распределенных сетей нейронов. Они синхронизируются друг с другом за счет одновременного возбуждения. Подобные сети могут модифицироваться и распадаться по мере запоминания и забывания.

Чтобы зафиксировать описанный процесс, требовался некий способ наблюдения за отдельными нейронами и за мозгом в целом. По словам Анохина, здесь необходимо делать ставку на нейрооптогенетику (соединение оптики, генетики и неврологии), ведь нервные импульсы провоцируют и изменения электрического потенциала на мембране нервных клеток, и активизируют гены.

Эксперты соединили один ген, участвующий в обучении, с флуоресцентным белком, и вживили его в генетически модифицированных крыс, дабы выявить клетки, в которых работал ген в момент обучения. Затем мозг животных делали практически прозрачным благодаря особому препарату и просвечивали лазером, активирующим флюоресценцию. В итоге была впервые получена живая картинка мозга, отражающая работу огромной популяции клеток.