То, как мыши лижут, может выявить причину неврологических расстройств - Строительство и ремонт

То, как мыши лижут, может выявить причину неврологических расстройств

Исследователи из Корнельского университета впервые разработали методику изучения нейробиологии моторного контроля у мышей, сосредоточив внимание на языке мыши, когда она облизывает струю воды.

Этот метод включает в себя высокоскоростные камеры и машинное обучение в управляемой экспериментальной установке, которая открывает двери для раскрытия тайн того, как работает моторная кора , понимания нейронной основы связанных расстройств, таких как болезнь Паркинсона, и информирования роботов.

«Теперь у нас есть подход к мыши, с помощью которого мы можем использовать все инструменты современной нейробиологии для решения этой действительно классической проблемы моторного контроля», – сказал старший автор исследования Джесси Голдберг, доцент нейробиологии и поведения.

По словам Голдберга, область нейробиологии двигательного контроля достигла прогресса почти полностью благодаря исследованиям обезьян, тянущихся к вещам. Его лаборатория в течение многих лет пыталась разработать модель мыши для более быстрых и гибких экспериментов, но обнаружила слишком много ограничений в том, чтобы заставить мышей дотянуться до конечностей; у мышей отсутствует необходимая биомеханика и природа для таких движений.

Теджапратап Боллу, бывший аспирант лаборатории Голдберга, работавший над другим проектом, в котором мыши вылизывали струю воды , сделал открытие, которое привело к созданию новой техники. Водостоки были снабжены контактными датчиками, но часто язык не попадал в цель.

Боллу «своим внимательным взглядом заметил, что [мыши] на самом деле высовывали языки и искали» носик, а не облизывали, как предполагалось, сказал Голдберг.

Исследователи обнаружили, что движение у мышей, которое происходит в масштабе времени, близком к 100 миллисекундам за один лиз, аналогично тому, как обезьяна тянется и корректирует свою руку и активирует моторную кору удивительно похожим образом.

Используя высокоскоростные камеры, исследователи могли наблюдать, как язык тянется к струе воды, как человек тянется к объекту. Они также могли перемещать водослив , что приводило к промаху и немедленной коррекции. В то же время генетически модифицированные мыши позволили исследователям использовать свет для включения и выключения различных частей мозга, пока животные пьют.

Исследователи смогли использовать эксперименты по активации мозга для увеличения переднебоковой моторной коры. «Электрические сигналы там демонстрировали поразительное сходство с типами электрических сигналов, которые люди наблюдали при выполнении задач приматов», – сказал Голдберг.

«Теперь мы можем проводить эксперименты, которых раньше никогда не делали», – сказал он.

Cornell Neurotech разработала технологии, позволяющие, например, регистрировать тысячи нейронов у животных одновременно. На следующих этапах Голдберг планирует использовать эти инструменты, чтобы впервые охарактеризовать происхождение патогенных сигналов мозга при неврологических расстройствах, таких как болезнь Паркинсона.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *