Из головастиков сделали киборгов, чтобы изучить их мозг

Как наш мозг, способный генерировать сложные мысли и даже саморефлексию, вырастает практически из ничего? Это решили выяснить учёные из Гарвардского университета, которые провели сложный эксперимент на головастиках, вживив в их маленькие мозги электронный имплантат.

Прошлые попытки заглянуть в мозг ограничивались такими инструментами, как магнитно-резонансная томография, но разрешение изображения было слишком низким, чтобы что-то понять. Поэтому Цзя Лю с коллегами выбрали материал перфторполимер для создания мягкой и растягивающейся сетки на сверхтонких проводниках. Эту конструкцию поместили на нервную пластинку эмбрионов африканской лягушки.

По мере того, как нервная пластинка развивалась и расширялась, сетка тоже включалась в растущий мозг, где она сохраняла функциональность и растягивалась вместе с тканью. Имплантат не повредил мозг и не вызвал иммунного ответа, потому что эмбрионы спокойно развились в головастиков, а один из них вырос в полноценную лягушку. Подключив сетку к компьютеру, команда сделала два удивительных вывода.

Во-первых, закономерности нейронной активности менялись по мере того, как мозговая ткань превращалась в специализированные структуры, отвечающие за разные функции. Во-вторых, поведение мозга поменялось, когда у лягушки ампутировали часть тела, при этом электрическая активность вернулась к более раннему состоянию развития.

Теперь команда планирует расширить исследование, включив в него грызунов. Это будет сложнее, поскольку, в отличие от амфибий, развитие млекопитающих происходит в матке. Поэтому имплантация сетки потребует экстракорпорального оплодотворения, однако коллектив надеется, что в итоге эти опыты позволят найти лекарство от таких состояний, как аутизм и даже шизофрения.