• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
4691
«Увидеть» инфракрасный свет
Физиология
Голова вампировой летучей мыши (Desmodus rotundus). Инфракрасные рецепторы расположены в листовых ямках вокруг носа (*)

«Увидеть» инфракрасный свет

Инфракрасное излучение – это электромагнитное излучение, длины волн которого лежат в диапазоне между красной областью видимого спектра и областью микроволн. Еще его называют тепловым, так как человек может воспринимать его как ощущение тепла. Среди живых организмов «видеть» тепловое излучение могут некоторые змеи и вампировые летучие мыши, которые питаются кровью. Нос летучих мышей-вампиров снабжен инфракрасным детектором, позволяющим «видеть» кровь, бегущую по венам, и с первой попытки попадать зубами в вену жертвы. Для остальных животных, включая человека, тепловая картина мира закрыта для восприятия.

Нейрофизиологи из Университета Дьюка (США) М. Николелис и Э. Томсон пытаются снабдить чувством инфракрасного излучения лабораторных крыс. В предыдущих экспериментах, проведенных в 2013 г., они соединили датчик инфракрасного излучения, который размещался у крысы на голове, с соматосенсорной зоной коры (центр осязания) головного мозга крыс. Датчик принимал инфракрасное излучение, передавал об этом электрический сигнал в мозг животного, и крысы воспринимали волны инфракрасного диапазона как физическое ощущение. Поначалу крысы реагировали беспокойно: начинали чиститься и потирать усы. Но довольно быстро они прекращали волноваться и адаптировались к новому чувству.

Ученые ставили зверькам обучающие задачи – например, крысы должны были находить по «инфракрасному лучу» миску с водой. В разных вариантах эксперимента обучение длилось разное время – больше месяца в случае, когда крысе имплантировали единичный электрод, и всего 4 дня, когда система имплантированных электродов позволяла животному воспринимать инфракрасное излучение с углом «обзора» 360 градусов.

Затем исследователи сменили место локализации имплантата и внедрили его крысам не в соматосенсорную, а в зрительную кору. Крысы, получавшие «визуальный» аналог восприятия инфракрасного цвета, научились связывать инфракрасное свечение с местонахождением поилки всего за один день.

Очень важно, что внедрение в мозг устройств, обеспечивающих дополнительное восприятие, не дало помех на существующие органы чувств, иначе пришлось бы отказаться от любого потенциального терапевтического приложения этой разработки. Но, похоже, что восприятие инфракрасного излучения хорошо интегрируется как со зрением, так и с осязанием; ни зрительная, ни соматосенсорная кора не становится «инфракрасной корой», она способна выполнять обе задачи одновременно.

Такой уровень пластичности мозга, причем, мозга взрослого организма, оказался довольно поразительным для ученых. То, что мозг крысы так легко воспринял новый, абсолютно чужой для него тип информации, позволяет надеяться и на то, что пластичность человеческого мозга окажется не менее высокой. Таким образом, эти эксперименты обнадеживают специалистов в области нейропротезирования, а именно разработчиков сенсорных протезов. Такие протезы могут помочь восстановить утерянные сенсорные способности (например, если из-за повреждения зрительной коры утрачено зрение), задействуя другие зоны мозга. С другой стороны (если помечтать), эти работы открывают путь к возможности наделять здоровых людей дополнительными органами чувств.

По: http://news.sciencemag.org

Фото: https://en.wikipedia.org. Авторские права: http://creativecommons.org

Подготовила Мария Перепечаева

Подробнее об этом

Статьи

Материалы

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!

comments powered by HyperComments