Scienziati controllano vista di un topo manipolando neuroni della corteccia visiva

Un gruppo di scienziati della Columbia university ha manipolato la corteccia visiva del cervello di un topo per controllarne il sistema visivo.
Si tratta della prima volta che si controlla il comportamento visivo di un animale manipolando i suoi neuroni.

I ricercatori hanno manipolato nello specifico i gruppi neuronali tramite nuovi strumenti ottici e analitici.
Hanno prima identificato gli insiemi corticali che eseguivano determinati compiti visivi nei topi iniettando nei loro cervelli dei virus grazie ai quali hanno potuto analizzare l’attività neuronale.

Hanno quindi addestrato i roditori ad associare un determinato stimolo visivo all’acqua e in questo modo ogni volta che appariva una determinata immagine, i topi ingerivano dell’acqua.
Poi, tramite l’optogenetica ad alta risoluzione, hanno identificato i neuroni coinvolti in questo processo di visione e reazione con una precisione di livello cellulare, cosa che permetteva loro di poter riattivare a piacimento questi neuroni utilizzando un laser a due fotoni.

Quando riattivati quei precisi neuroni, i topi si attivavano per bere dell’acqua nonostante non avessero visto l’immagine che faceva da input.
Hanno dunque sostanzialmente preso il controllo del sistema visivo dei topi, quasi creando un’immagine nel loro cervello alla quale rispondevano ingerendo l’acqua.

“È il lavoro più emozionante prodotto nel mio laboratorio da decenni”, dichiara Rafael Yuste, professore di scienze biologiche alla Columbia e autore senior dello studio.
Naturalmente il pensiero va subito ad eventuali applicazioni di un metodo del genere sugli esseri umani: benché i ricercatori siano ancora lontani da questo, Luis Carrillo-Reid, altro autore dello studio, ammette che questa ricerca potrebbe rivelarsi utile per eventuali tentativi di riprogrammazione precisa del cervello, qualcosa che farebbe fare un balzo avanti enorme a tutta la neuroscienza.

Approfondimenti

• In New Study, Columbia Researchers Controlled Behavior In a Mouse’s Brain with Single-cell Precision | Data Science Institute (IA)
• Controlling Visually Guided Behavior by Holographic Recalling of Cortical Ensembles: Cell (IA) (DOI: 10.1016/j.cell.2019.05.045)

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