​​Светлая голова

Стоила ли эта увлекательная игра необходимости проводить опыты над живыми людьми, тем более имеющими серьезные проблемы со здоровьем?

По мнению авторов проекта — стоила, ибо исследователи не только удовлетворяли свои научные интересы фундаментального характера, но и нащупывали подходы к решению вполне прикладных задач. Если в мозге существуют нейроны (или связки нейронов), возбуждающиеся при виде Дженнифер Энистон, значит, должны быть и мозговые клетки, отвечающие за более существенные для жизни понятия и образы. В случаях, когда пациент не в состоянии говорить или сигнализировать о своих проблемах и потребностях жестами, непосредственное подключение к мозгу поможет медикам узнать о нуждах больного от нейронов. Причем чем больше ассоциаций будет установлено, тем больше сможет сообщить о себе человек.

Однако внедренный в мозг электрод, пусть даже 50 мкм в поперечнике, — это слишком грубый инструмент для точной адресации конкретному нейрону. Более тонкий метод взаимодействия с нервными клетками уже отрабатывается, хотя трудно сказать, когда нечто подобное может быть широко применено в отношении человека. Речь идет об оптогенетике, которая предполагает преобразование нервных клеток на генетическом уровне. Одними из пионеров этого направления считаются Эд Бойден и Карл Диссерот, начинавшие свои работы в Стэнфордском университете.

Их замысел заключается в том, чтобы воздействовать на нейроны с помощью миниатюрных источников света. Для этого клетки, разумеется, необходимо сделать светочувствительными. Поскольку физические манипуляции по пересадке светочувствительных белков — опсинов — в отдельно взятые клетки относятся к области практически невозможного, исследователи предложили… заражать нейроны вирусом. Именно этот вирус внедрит в геном клеток ген, синтезирующий светочувствительный белок. У этой технологии есть несколько потенциальных применений. Одно из них — это частичное восстановление зрения глаза с пораженной сетчаткой за счет сообщения светочувствительных свойств сохранившимся несветочувствительным клеткам (есть успешные опыты на животных).

Получая вызванные падающим светом электросигналы, мозг вскоре научится работать с ними и интерпретировать их как изображение, пусть и худшего качества. Другое применение — работа с нейронами непосредственно в мозге с помощью миниатюрных световодов. Активируя разные нейроны в мозге животных с помощью пучка света, можно проследить за тем, какие поведенческие реакции эти нейроны вызывают. Помимо этого, «световое» вмешательство в мозг в будущем может иметь и терапевтическое значение.