С какими проблемами сталкиваются биологи, изучая мозг? Почему исследование нервной системы беспозвоночных неперспективно? Что позволит нам разобраться в человеческом мозге? Об этом рассказывает доктор биологических наук Юрий Панчин.

Мух, нематод и их нервные клетки невозможно изучать с помощью любимого метода физиологов: уже давно были разработаны микроэлетроды, которые вы можете вставить в одну клетку и измерять ее работу или заставлять ее работать, или выключать. Но оказалось, что есть организмы, у которых клетки очень большие. Что еще важно, как у нематод, например, эти клетки можно узнавать. Возникла идея идентифицируемых нейронов: можно сказать, что это нейрон номер 12 у этого организма, а на следующий день вы взяли другую улитку и нашли тот же нейрон. Таким образом, вы можете исследовать нервную систему на клеточном уровне, на уровне одних и тех же идентифицируемых нейронов.

Рекомендуем по этой теме:
Видео
3215 1
Поведенческая специализация нейрона
К сожалению, даже если клетки очень большие (а у аплизий они бывают почти миллиметрового размера, у клиона — поменьше), вы все равно не можете этого делать на целом животном, не можете, чтобы он спокойно плавал и вы при этом регистрировали одну, две и больше клеток. Поэтому то, что мы делали, мы делали на изолированном мозге. Тогда задача сводится к тому, что можно сравнить с фильмом «Матрица», потому что у вас есть изолированный мозг, и вы можете легко смотреть в нем работу отдельных нейронов. Но тогда возникает вопрос: как узнать, что мозг делал бы, если бы он был соединен с телом? Как задать ему сведения об окружающей среде?

Сейчас произошла революция в методах, которые позволят нам разобраться в мозге позвоночных и даже в нашем мозге. Они основаны на забавных вещах. Есть бактерии и водоросли, видящие свет. И у них есть белок, который делает канал, открывающийся под действием света. В результате этого клетка меняет свою активность: возбуждается или тормозит в зависимости от того, какой белок. Если такой белок встроить в нервные клетки мозга, например мыши, то вы, освещая мозг свободно бегающей мыши, сможете влиять на эти нервные клетки.