Окно в мозг Продолжаем серию постов #науказбс. Сегодня о свое | Гриша Тагильцев
Окно в мозг
Продолжаем серию постов #науказбс. Сегодня о своей работе расскажет Аня Груздева. Аня изучает нейронауки в аспирантуре Корнеллского университета. Слово Ане:
Привет! Меня зовут Аня. Я занимаюсь исследованиями механизмов памяти. Мне интересно, как мозг хранит воспоминания, как происходит обучение, и почему некоторые вещи мы помним хорошо, а некоторые не очень.
Обучение и память — это динамические процессы. Чтобы их изучать, надо выбрать подходящую обучающуюся систему (например, мышку). Дальше можно сравнить эту систему до и после обучения, или наблюдать изменения в динамике.
Один из подходов — дать задание мыши (например, пройти лабиринт) и параллельно следить за активностью нейронов в мозгу. За активностью нейронов можно следить по-разному. Например, можно создать мышь со специальной мутацией: у нее в активных нейронах светится специальный белок. Или можно заразить обычную мышь специальным вирусом, который заставит активные нейроны светиться. Так можно увидеть какие нейроны и в какой последовательности активируются в мозгу.
Проблема в том, что голова у мышей непрозрачная. Поэтому, чтобы увидеть свечение нейронов внутри головы, часть черепа мыши заменяют на стеклышко — получается настоящее окно в мозг. Дальше через стеклышко можно фотографировать светящиеся (активные) нейроны, прикрепив к голове мыши специальный маленький микроскоп (называется миниэндоскоп). Но для более высокого пространственного разрешения лучше использовать полноразмерный микроскоп. Так как микроскоп не может бегать за мышью, обычно голову фиксируют. Как в таких условиях мышь может чувствовать себя нормально и вообще чему-то обучаться?
При помощи субъективной реальности! Хоть голова и зафиксирована, сама мышь стоит/бежит на подвижной платформе, а вокруг нее расположены экраны, на которых отображается лабиринт. Компьютер следит за передвижением платформы и обновляет картинку лабиринта на экране (см видео). Как в компьютерной игре!
В подобной установке уже было показано что мыши могут обучаться, ориентироваться и запоминать пространство. А микроскоп регистрирует, какие нейроны и в каком порядке активируются в процессе обучения.
Конкретно в своих исследованиях я изучаю связь голода и памяти. Для этого можно использовать похожую установку. Только вместо экранов мышь ориентируется по тактильным стимулам на поверхности беговой дорожки. Когда мышь находит на ощупь правильный стимул, ей через трубочку подается вода с сахаром. Параллельно я могу вживую следить какие именно нейроны при этом работают. Сейчас я только провожу подготовительные эксперименты. Но надеюсь, в скором времени мы будем лучше понимать, как голод связан с памятью.
Если есть вопросы, можете задать на моем канале @vkusniahi_from_Ann.
Всем добра,
Аня
#науказбс
