0: Что если я вам скажу, что появилась такая технология, которая может помочь слепым обрести зрение глухим услышать, а пожилым перезапустить сердце при аритмии? С её помощью можно отредактировать память. Например, заменить одни воспоминания другими или сделать

1: Дурное воспоминание приятным познать секреты мозга и соединить его с компьютером можно по щелчку пальцев активировать мутацию в нужной части тела, выключить боль и включить её обратно, а ещё создать прибор, который будет по заказу мгновенно вызывать мочеиспускание.

2: Или даже эрекцию пениса. Кроме того, на ней можно будет построить нейроинтерфейс лучше, чем у самого Илона маска. И называется эта технология. Приготовьте номер своей карточки, паспорта и снилс, потому что сегодня ваш последний шанс присоедини.

3: Прямо сейчас вы узнаете. Так, стоп, подождите, это все звучит как какая-то дичь. Выступление продавца змеиного масла. Ведь 1 из самых надёжных признаков псевдонауки это обещание всего везде и сразу. Но все, что я сейчас описал, крутится.

4: Вокруг 1 технологии, вполне реальной и научной, причём существует она уже больше 20 лет и почти каждый год порождает безумные истории, которые иначе как киберпанком не назовёшь этот подход ещё в далёком 2010 году журнал nature назвал методом.

5: Года, а называется он оптогенетика. Привет, меня зовут Александр Панчин. И в сегодняшнем видео мы разберём, почему все обещания, которые прозвучали в начале

6: Этого видео настоящие. Посмотрите на эту мышь. У неё в голове лампочка. И когда лампочку включают, мышь начинает бегать кругами. Она ничего не может с этим сделать. Свет напрямую активирует нейроны в её мозге, и мышь бежит. Как тебе такое, и

7: Masked а теперь представьте совсем уж фантастичное будущее. Итак, нейроны вашего мозга генетически изменены таким образом, что они светятся, когда активируются что-то похожее мы умеем делать уже сейчас также под крышкой вашего черепа установлены фотосенсоры?

8: Которые видят это свечение. А ещё вам в голову встроены мини лазеры, которые могут светить тонкими лучами в разные участки мозга, чтобы избирательно активировать нейроны. Получается система ввода вывода интерфейс световой мозг.

9: Света передаёт информацию в компьютер, а тот посылает сигналы обратно в мозг и создаёт в сознании образы, картинки и слова или даже вызывает воспоминания сложно представить более эффективный способ связать мозг с компьютером, да ещё и светомузыка в голове будет играть.

10: Можно даже сделать прозрачное окошко в черепе, чтобы наблюдать, по моему, очень вдохновляющий фантастический образ, и, главное, он гораздо практичнее и изящней, чем мозг, нашпигованный проводами, электродами, как у адептов Бога машин в вархаммере больше похож.

11: На мемы про такой астральный мегамозг. И хотя это все ещё фантастика, большинство элементов такой системы работают уже сейчас и давайте посмотрим как

12: Итак, что такое оптогенетика? Проще всего разобрать само слово по частям. Почему опто в этой области используются специальные белки, реагирующие на свет? Это могут быть йонные каналы в мембране, клетки, молекулярные насосы, ферменты, в общем.

13: Разные части клеточной машинари, а генетика, потому что мы вставляем гены, которые кодируют эти белки туда, где их раньше не было. То есть мы добавляем в клетку новый выключатель, который реагирует на свет и по команде запускает нужный нам процесс подсветил.

14: И активировалась вообще в живых организмах много подобных выключателей самого разного толка. Например, есть белки, которые управляются температурой в видео про боль. Мы их разбирали, они помогают нам чувствовать ожог. Если гены, кодирующие эти белки, добавить куда-то искусственно.

15: Это будет термогенетики. Ещё чаще встречаются белки, которые реагируют на химические сигналы. Если мы вставляем в клетку такой белок выключатель, который реагирует на конкретное вещество, желательно редкое, которое может появиться только с нашей подачи, то это будет

16: Хемо генетика. Похожим образом учёные даже пытаются создать клетки, чувствительные к магнитному полю, хотя результаты пока неоднозначны. Это, соответственно, назвали магнито генетика, но у оптогенетики на их фоне есть очень веские преимущества, она почти

17: Мгновенная, в отличие от хемо генетики, которая действует в течение минуты или часов, ещё она, универсальная, позволяет активировать любые нейроны, а также мышечные клетки, например, сердце плюс оптогенетика может избирательно активировать сразу огромное количество нейронов без неё.

18: Необходимости втыкать в них электроды. А ещё, как это часто бывает, мы подсмотрели эту технологию у одноклеточных организмов. Вот так всегда воруем у природы идеи, а потом не платим ни копейки авторских отчислений. Как произошёл этот плагиат. Жила была Зелёная водоросль хламида.

19: Монада. Учёные заметили, что она интересным образом реагирует на свет. Оказалось, что у неё в клеточной мембране есть светочувствительный белок выключатель. Благодаря ему водоросль получила способность ориентироваться на свет и двигаться к нему или от него. То есть

20: Таксис, если что, хламида, монада это водоросль подвижная, упал на неё свет, и она поплыла с помощью жгутиков. Так она балансирует количество света, чтобы его было не слишком мало и не слишком много. Вот тут она отплывает прочь от света. Новый тип белка назвали канал.

21: Родопсин канал потому что этот белок служит воротами, он может пропускать или не пропускать внутрь клетки заряженные йоны когда на хламидомонаду падает свет, этот белок запускает внутрь неё йоны натрия, на мембране клетки меняется электрический потенциал, что запускает в итоге.

22: Нужное поведение и водоросль как бы плывёт брассом, вот она в замедленной съёмке рассекает, и вот тут учёные оживились, ведь точно также работают нейроны в нашей нервной системе открой канал, впусти внутрь заряженные ионы натрия и нейрон активируется.

23: Значит, по идее, можно взять из водорослей ген этого белка, а потом вставить его в днк обычного человеческого нейрона. На его стенке тоже вырастут такие вот каналы, и нейрон станет реагировать на голубой свет. Только водоросль от этого начинала плыть брассом. А, нейрон?

24: Будет, как обычно, посылать нервный сигнал. Учёные принялись экспериментировать с этими канала родопсина, и в 2003 году ген водорослей засунули в яйцеклетки лягушек, в клетку хомяка и даже в клетку человеческой почки в пробирке и показали

25: Это работает. Посвятил на клетку. Белок заработал, ионы пошли. А в 2005 году светочувствительным сделали уже нейрон человека. Об этом вышла статья с красочным названием, с точностью до миллисекунды там ген водорослей положили в оболочку от

26: Вируса это такое семейство вирусов, куда входит вич вирус иммунодефицита человека. Эти вирусы умеют встраивать свои гены в днк клеток, которые они заражают этим вирусом, заразили нейроны и так вставили в них ген водоросли, и все получилось впервые.

27: Был создан управляемый светом нейрон человека, причём управляемый мгновенно за миллисекунды. Кстати, эта история заставляет меня вспомнить людей, которые требуют от науки немедленных прикладных результатов мол, вы там витаете в облаках, а где вот практика?

28: А тут люди 20 лет изучали, как водоросли плавают брассом, если на них посветить синей лампочкой, зачем, спрашивается, бесполезные какие-то забавы? А оказывается, что от того, как плавают водоросли, может зависеть судьба человечества, например, возможность редактировать людя.

29: Память возвращать им зрение или подключать сознание к компьютеру.

30: Включать нейрон это уже очень круто, но хотелось бы ещё и выключать. Для того, чтобы делать и то и то. Вам нужны 2 разных белка. 1, чтобы активировать клетку, а другой, чтобы её подавлять. К счастью, существует много разных светочувствительных Белков каналов. Некоторые из них попу

31: Внутрь йоны с отрицательным зарядом, а не положительным. Так они деактивируют нейрон. А бывает, что нужно пропускать йоны не натрия, а калия или кальция. Такие белки тоже нашли. Ещё нам нужно чтобы белок вкл и белок выкл активировались раз.

32: Световыми сигналами, иначе будут срабатывать сразу оба. И тут тоже удача. Канал родопсина реагирует не просто на любой свет, а на свет с конкретной длиной волны, то есть определённого цвета. Например, у 1 белка, который открыли у водорослей, это 4

33: 380 нанометров. Такой вот небесно голубой цвет. A1 из каналов досиновка. Орые могут выключать нейроны. Реагирует на зелёный свет. Вот, например, ползёт червь нематода включаешь зелёный светодиод. Оп. Остановился. Выключи.

34: Включили светодиод, ползёт, включили, снова остановился, ну и так далее. А здесь внутри нематоды, модифицированные геном. Водоросли светят синим светом и активируют мышечные клетки. Да, их тоже можно так активировать, и мышцы начинают сокращаться.

35: Как во время спаривания, то есть бедных Червячков, биологии заставляют танцевать эротические танцы. Кстати, если заменить активацию на торможение, это может быть полезно для людей, например, для расслабления задеревеневших мышц посветил зелёным светом на мышцы.

36: И все прошло, правда, сперва мышцу придётся генно модифицировать, а кто знает, может быть, световое расслабление даже станет некой альтернативой ботоксу, или вот в тюрьме строгого режима можно вколоть всем особо опасным генетическую.

37: Терапию, если начнётся бунт, охранники врубают мощные зелёные прожекторы и зеки едва ворочаются, не могут даже и руку поднять или вот генна модифицировал подписчика, включил синий свет на экране YouTube, и он или она сразу.

38: Идёт ставить тебе лайки. Давайте проверим. Технология, конечно, нуждается в доработке, как и мой смех, поэтому просто по-человечески попрошу. Подпишитесь, пожалуйста, на бусти и патрион, чтобы мы могли сделать больше.

39: Видео и починили эту штуку. А ещё с помощью зелёного света можно выключить боль. В 2017 году провели эксперимент, взяли группу специальных мышей, страдающих циститом. У них явно очень болел живот при наполнении мочевого пузыря. Это

40: Видели, в том числе по поведению. Далее им вставили соответствующий светочувствительный ген и смогли деактивировать болевые рецепторы, причём боль выключили именно локально мышам, вживили в мочевой пузырь миниатюрное беспроводное устройство со световодом, вот он светится.

41: Изнутри, сквозь шёрстку такая вот киберпанковская мышь с неоновым пузырём. И когда зелёный свет включали симптомы боли, у мышей практически пропадали, канал родопсин глушил нейроны, авторы даже предложили делать тоже самое с людьми вообще, мы уже говорили.

42: О том, что совсем избавляться от боли не стоит. Она помогает нам беречь наше тело, а с помощью оптогенетики можно эту проблему обойти. Можно встроить в себя экстренный выключатель боли на случай, когда она уже не несёт никакой пользы и только мешает с помощью

43: Генной терапии можно сделать так, чтобы именно болевые нервные клетки по всему телу реагировали на останавливающий зелёный свет, как у мыши. Представьте, что вас ранили на поле боя или окей, будем реалистичны. Вы ударились мизинцем, но

44: О, шкаф взяли мощную зелёную лампу, нажали на кнопку, просветили ногу и боль, ушла световая аптечка, как в фильме облачный атлас.

45: Мы уже нафантазировали несколько интересных применений для активации торможения нейронов светом, но есть 3 проблемы, которые, казалось бы, мешают реализовать эти идеи на практике. 1 проблема как пометить для активации только нужные нейроны. Ведь если мы зараз

46: Все нейроны в мозге белками, выключателями и потом все их активируем. Получится эпилептический приступ нам как будущим кукловодам человечества. Это не очень интересно. Нужна избирательность. К счастью, в мозге есть много

47: Разных типов нейронов как минимум сотни. Различить их помогла ещё 1 крутая новая технология сингл сел Эрней сёк полный анализ рнк в отдельно взятой клетке. Напомню, что с днк у нас считывается рнк днк во всех клетках одинаковая.

48: Состав рнк зависит от типа клетки. Чем активнее ген, тем больше его рнк. И вот наука дошла до того, что можно взять 1 единственную клетку, проанализировать её и получить список всех Генов, которые именно в этой клетке активны. По этим отличиям мы

49: Можем рассортировать клетки на типы. И вот оказалось, что у мышей аж 250 разновидностей нервных клеток во всей нервной системе, а у обезьян больше 260 типов в 1 лишь коре головного мозга. То есть внешне нейроны похожи, а

50: Химически нет, и мы научились это определять. А это значит, что мы сможем прицелить нашу модификацию так, чтобы канал родопсин вырабатывался только в 1 типе нейронов, например, только в дофаминовых нейронах определённого типа или только в серотониновых, вплоть до того, чт

51: На 1 тип клеток свет подействует, а на остальные 259 нет, теперь, даже если мы просветим насквозь целое полушарие, возбудятся только нужные нам нейроны, и у вас тут же поднимется настроение, или вы перестанете пьянеть, или забудете все, что вы только.

52: Что посмотрели? Ой, кажется, кому-то нужно пересмотреть это видео сначала и так бесконечно по кругу. Ну а вообще серьёзно про редактирование памяти мы скоро ещё поговорим, но тут возникает 2 проблема, казалось бы,

53: Модифицированные нейроны будут чувствительны к Свету всегда, а мне вовсе не хочется, чтобы зелёный или синий свет каждый раз вызывал у меня расслабление мышц, включение боли или сексуальное возбуждение вот пойду я на дискотеку в клуб со светомузыкой и случится полное.

54: Fiasco конечно, это скорее шутка, ведь свет должен на самом деле пройти прямо внутрь тела рядом с клеткой, а не снаружи, поэтому не факт, что и упомянутый выше цветовой парализатор заключённых сработает, ну и потом, что мешает зеку защититься от нашего страшного оружия одеждой, но тем не менее.

55: Так или иначе, постоянная чувствительность нервных клеток к Свету не очень удобна, тем более что известных типов светочувствительных Белков не так уж много, а мне хочется разных эффектов для Десятков разных ситуаций. Тут нам поможет область, которую мы слегка упоминали в начале видео.

56: Тема генетика, с ней можно как в программировании, добавлять новые логические функции, создавать условия. Типа, если то, например, у меня есть светочувствительные белки, выключатели в болевых рецепторах, но они работают только тогда, когда

57: Я принял специальный препарат, а в остальное время спят, получаются своего рода выключатели выключателей, индивидуальные настройки. На каждый случай жизни принял специальный препарат и свет, начал влиять на настроение или, наоборот, сутки не принимал лекарства, значит,

58: Какая-то беда случилась. Включается аварийный режим организма. Включаем полицейские мигалки. Ну и есть очевидная 3 проблема как доставить свет к нейрону? Ведь вот светить нужно прямо на саму клетку. Нужно просунуть внутрь тела либо оптоволокно.

59: Либо лампочку светодиод. Поэтому оптогенетика это не только про генетику, но и про оптику для неё разрабатывают новые устройства, чтобы светить, питать, подавать команды и вживлять все это в организм, как в том примере со светящейся мышкой, и 1 из вариантов букваль.

60: Сделать в теле окошки для света. Вот американские специалисты создали керамический протез черепа из нового материала. Он очень прочный, но пропускает свет. Называется стабилизированный нано ирием диоксид циркония. Вот тут мышки в череп вставили кусок

61: Этого прозрачного материала делали учёные. Это для своих целей. Но теоретически через это окошко свет сможет проходить внутрь черепа и действовать на кору мозга. Представляете? Настоящий оптический порт. В голове опять мыши впереди нас по киберпанку.

62: Тут я в скобках сделаю отступление для любителей биологии вы могли слышать, что у человека тоже есть собственный белок родопсин, он содержится внутри палочек. Это 1 из нескольких типов светочувствительных клеток в сетчатке нашего глаза, а отвечает он за наше черно белое.

63: Но этот белок не является каналом, воротцами, он ничего не пропускает в клетку, он просто очень быстро химически превращается, когда на него попадает свет. И когда я говорю быстро, это правда быстро, несколько там триллионных долей секунды есть и другие опсины, они даю

64: Нам цветное зрение и содержится в клетках сетчатки колбочках.

65: Ну, хорошо звучит, все это красиво, но что мы реально можем сделать вот с этой оптогенетикой? Прямо сейчас оказывается очень много, гораздо больше, чем я ожидал, когда начал изучать эту тему. Например, существует редкая форма слепоты, при которой гибнут клетки, фоторецепторы, сетчатки.

66: Самые палочки и колбочки это заболевание бывает и у животных, и у людей называется пигментный ретинит, и учёные с помощью оптогенетики смогли в некоторой степени обратить это заболевание. Вспять они взяли Слепых крыс и частично вернули им.

67: Зрение. Смотрите, вот как устроена ваша сетчатка. В разрезе есть колбочки и палочки. Они, как мы выяснили, чувствуют свет, а перед ними ганглиозные клетки, как бы провода, которые собирают от них информацию, передают дальше в мозг. Да, да, они находятся.

68: Перед колбочками палочками, как ни странно, вот так вот криво устроен наш зрительный аппарат провода от сенсоров на нашей матрице проложены не сзади, а спереди, поэтому на сетчатке есть большая дырка, слепое пятно, там эти провода собираются в пучок и уходят на другую сторону.

69: Кстати, вы можете прямо сейчас увидеть эту дырку, закройте правый глаз и глядите на правый крестик. Теперь приближайтесь или отдаляйтесь, пока левый крестик не исчезнет для другого глаза смотрите на левый крестик. Если вы так.

70: В какой-то момент, собственно крестик, да, исчезает это и потому, что информация об этом крестике попала в ваше слепое пятно. Так вот, в 2010 году японские учёные провели эксперимент, создали гмо крыс, у которых отмирали колбочки и палочки в сетчатке, как

71: Болезни, а потом с помощью вируса ввели канал родопсина в их ганглиозные клетки. Те самые провода на матрице. И эти клетки, которые обычно почти нечувствительны к Свету, начинают на него реагировать. То есть у крыс были сломаны сенсоры, и вместо них сенсорами сделали провода.

72: Которые от них идут. И у них получилось при ярком освещении. Ранее слепые крысы начали реагировать на визуальные стимулы и следить за движущимися предметами. Почему это классный пример развития оптогенетики. Этот эксперимент с крысами был 15 лет назад.

73: В 2021 году тоже самое смогли повторить на человеке швейцарские учёные взяли слепого пациента с пигментным ретинитом, с тяжёлыми повреждениями сетчатки он мог отличить вот только яркий свет от тьмы, и далее ему ввели в сетчатку гены канала родопсина.

74: А ещё дали специальные очки. Зачем? Ну, вспомните, ведь канал родопсина, реагируют только на определённую длину волны. А то, что мы видим в жизни, имеет множество, ну, разных длин. Волны, трава Зелёная, небо голубое, нос красный у клоуна гомеопата из за этого даже.

75: После инъекции наш пациент почти ничего не видел вот он говорит, только примерно вижу, где кончается стул, а эти электронные очки снимали картинку перед ним на видео и преобразовывали её в яркое одноцветное изображение с нужной длиной волны. Более того, для пациента подобрали такой канал.

76: Родопсин, который реагирует на жёлто янтарный свет, а не на синий. Ну потому что это физиологически комфортнее и безопаснее для глаз. В результате полностью ослепший человек начал видеть предметы и точно показывать на них рукой. Конечно, это пока несовершенная технология, но

77: Оцените иронию. В отличие от сотен религиозных Пророков, целителей, Колдунов, учёные по настоящему вернули зрение полностью ослепшему человеку и как следует это доказали. Например, для чистоты эксперимента мужчине сначала прозрели только 1 глаз. Ну?

78: Чтобы провести сравнение, а ещё проверяли, правда ли его мозг реагирует на визуальный стимул с помощью энцефалограммы не нужно принимать исцеление на веру, вот вам пруфы, поэтому пару лет назад американское агентство fda уже одобрило ускоренные испытания этой технологии для

79: Скорейшего внедрения скоро слепые будут прозревать без всяких чудес. Кстати, если вы смотрели видео про эко, это та самая болезнь, которой от рождения страдала мама основательницы компании оркитэны, вдохновило её разработать свою технологию, чтобы в будущем.

80: Отвращать такие трагедии. А с оптогенетикой её могли бы просто вылечить. Встаньте и поставьте лайк научному чуду. Идём дальше по библейским чудесам. Оптогенетика может предложить исцеление и глухим. У нас есть внутреннее ухо.

81: А в нём улитка, именно она воспринимает звук, для этого в ней есть особые волосковые клетки, тонко реагирующие на колебания разной частоты. Если волосковые клетки не работают, человек глохнет, сейчас уже делают кохлиарный импланты, они устанавливают некое подобие.

82: Микрофон снаружи воспринимает звук, а электроника превращает его электросигналы и подаёт прямо на слуховой нерв. Но звук получается очень грубый. В современных имплантах есть процессор, который делает разборчивой именно речь, но вот музыкой особо не

83: Садишься, и улучшить звук сложно, потому что электросигналы, они там проникают в соседние отростки, нервные для других частот, спорят друг с другом и создают помехи. Значит, нужно активировать клетки более прицельно. Тут и приходит оптогенетика. Учёные из Германии взяли маленьких Грызунов.

84: Песчанок и внедрили им во внутреннее ухо канала родопсин, а потом сделали для них оптический имплант вместо электрического они показали, что слуховые нервы этих Грызунов действительно активировались при воздействии светом песчанки субъективно слышали световые звуки.

85: Причём это сработало и на слышащих песчанках, и на Глухих, которым специально испортили слуховые клетки, и, главное, реакция на сигналы была точной и быстрой, так что, может быть, в будущем именно оптические слуховые импланты вернут слабослышащим способность слушать музыку и.

86: Звуки природы ещё 1 впечатляющее применение оптогенетики это встроенный световой дефибриллятор сейчас во многих странах в общественных местах вешают автоматические дефибрилляторы нужно только открыть.

87: А он сам уже голосовым сообщением скажет, как его подсоединить, и сам даст разряд.

88: А тут крысам добавили канала родопсин прямо в мышечные клетки сердца он реагировал на свет и принудительно активировал сердечную мышцу этакий ручной стартер дальше учёные специально вызывали у крыс.

89: Сбой сердечного ритма, аритмию, а потом светили в сердце синим светом, и ритм сердцебиения перезагружался, возвращался к норме, а ведь аритмия такая может и убить, если вызовет фибриляцию такое состояние, при котором отдельные группы мышечных волокон сердечной мышцы сокращают.

90: Разрозненно и нескоординированно. Для этого и нужен дефибриллятор. Его разряд синхронизирует все мышцы сердца и прекращает беспорядок. Тоже самое делает оптогенетический кнопка, только без риска ряда побочных эффектов. Есть человек в группе риска.

91: Встроить ему в сердце такой дефибриллятор и перезапускать сердце 1 нажатием кнопки. Далее болезнь паркинсона. Сейчас многие медики считают, что её можно облегчить, если постоянно стимулировать внутренние отделы мозга. По какой-то причине это

92: Тряска электричеством облегчает симптомы вот эту характерную трясучку головы и рук. Заторможённость и нарушение координации сейчас это делают с помощью метода под названием deep brain stimulation глубокая стимуляция мозга там в голову имплантируют 2 длинных

93: Электрода и пропускают через них слабый ток. Причём интересно, что сам генератор тока тоже зашивают под кожу в районе ключицы какой-то вот прям перебор киберпанка в этом ролике получается. Ну да ладно, в общем это лечение тоже смогли воспроизвести с помощью оптогенетики у мышей

94: Аналогом болезни паркинсона световая терапия полностью устранила тремор, то есть трясучку и заторможённость мыши перестали спотыкаться и начали бегать нормально. Понятно, что оптический способ стимуляции мозга тоже требует хирургического вмешательства, но зачастую

95: Гораздо лучше и удобнее светить на ткани, чем вставлять множество электродов постоянное присутствие металлических проводов может приводить к повреждению тканей, поэтому медики очень заинтересованы в оптогенетических вариантах известных терапий.

96: Но есть и совсем странные и экзотические применения для оптогенетики например, с её помощью сделали радиоуправляемых боевых Комаров в соответствии с описанием такой беспилотник транспортирует в заданный район контейнер с большим количеством Комаров перенос.

97: Инфекции и высвобождает их. Да, да, тех самых. Ну ладно, пока все же не Комаров, а мух дрозофил. Но, тем не менее, статья про это вышла ещё в 2005 году. Дело в том, что у мух довольно простая нервная система, поэтому im буквально светили лазером в

98: Разные скопления нейронов и вызывали нужное поведение сюда посветили, она прыгает туда, она бьёт крыльями, ещё куда-то взлетает, как радиоуправляемая машинка, туда же, хотя и радиоуправляемая мышь, которую мы видели в начале этого видео, другие.

99: Исследователи научились с помощью света управлять работой мочевого пузыря у животных бывает проблема с постоянным желанием мочиться из за сверхчувствительности этого самого мочевого пузыря, и учёные эту проблему решили они вживили в мочевой пузырь.

100: Датчик, который измерял его наполненность также в чувствительные нервные клетки, иннервирующие пузырь, внедрили светочувствительный белок, который отключает их активность, если посветить зелёным светом, и всем этим управляла электронная машинка, тоже имплантированная.

101: В тело теперь, если крыса писала слишком часто, машинка включала светодиоды и функция мочеиспускания отключалась, причём отключался в том числе сигнал в мозг, то есть крыса не мучилась от желания сходить в туалет, а когда сенсор наполненности пузыря.

102: Показывал, что действительно вот пора. Машинка выключала свет и пузырь срабатывал. То есть это настоящий интеллектуальный имплант, который сам регулирует поведение тела вместо мозга. И это очень интересный шаг в будущее. Ведь часто так бывает, что

103: Наше тело работает само себе во вред так выглядит большинство знакомых нам болезней тело слишком сильно воспаляется или нагревается, чересчур активно пытается вымыть из кишечника яды, перебарщивает с иммунной реакцией сильная аллергия, то есть анафилактический шок.

104: Да это ж тоже чрезмерная реакция на не особо опасное вещество. Возможно, в будущем у нас в теле будет такой вот умный контроллер. Если организм начал паниковать и совершать саморазрушительные действия, компьютер временно возьмёт управление на себя и вернёт тело к норме.

105: Ну хорошо, раз у нас тут уже полный киберпанк, вспомним квест из игры киберпанк 2077. Там был персонаж с интимным имплантом, который закоротило его, нужно было срочно отвезти в госпиталь. Бедный чувак. А проблема была в том, что

106: Он был не оптогенетический. Не хотите, чтобы это случилось с вами? Представляем эрос. Эректильный оптогенетический стимулятор. В эросе тоже используется белок, чувствительный к Свету, но это не йонные воротца, а фермент при активации создаёт химический сигнал, который

107: Расслабляет гладкую мускулатуру. Ну а так как этот процесс происходит в пещеристом теле, в мужском пенисе, результат такого расслабления эрекция. В итоге у учёных получились грызуны, которым светишь синим светом на пенис, и у них возникает

108: Коррекция, а иногда даже эякуляция. Подарите девушке на 8 марта синий фонарик, и она сможет возбудить вас в любую секунду. Покупайте окей. Казалось бы, что ещё может впечатлить после этого? А хотите совсем диво дивное? С помощью оптогенетики учёные заставили

109: Клетки кожи, ходить по команде. Видите, светим в нужное место клетки, и она растёт, как бы шагает в ту сторону. Некоторые клетки в нашем теле подвижные, могут выращивать нечто вроде лапок перебирают, ими ползают. Ну, например,

110: У нас так делают клетки эпидермиса, которые мигрируют в сторону ранки, чтобы её закрыть. А тут учёные создали человеческую клетку, которая шагает по команде, когда на неё светит. А можно вообще создать генетически спящего агента. Это генная модификация, которая происходит

111: Команде мутация по щелчку пальцев доставляем в нужные клетки организма генетические ножницы криспр кас 9, они уже готовы вырезать и заменить нужный кусок генома, но пока что не работают, а дремлют. А если посветить на клетку специальным светом эти

112: Выходит из тени и редактирует днк. Вы спросите, зачем это нужно? Почему бы не модифицировать днк? Сразу? Обычно генные терапии основаны на доставке Генов с помощью обезвреженных вирусных оболочек. Вирус заражает нужный тип клеток и передаёт.

113: И нужный нам ген. Но бывает, что этого мало. Вам нужна супер избирательность. Скажем, у вас проблемы только с мышцами попы, и вам нужно генно модифицировать только их. Ставьте лайк, если хотите накаченную гмо попу, поцелуй мой блестящий зад.

114: Он блестящий, получше твоего. Кусок мяса. Тогда ей пригодится оптогенетика. Мы можем заранее ввести генные ножницы не очень избирательно, а включить нужную мутацию только в нужном месте и в нужное время. Также этот метод полезен, что?

115: Чтобы проводить контролируемые испытания терапии, допустим, вы изобрели генную терапию от старения кожи, вкалываете её подопытному внутривенно, она заражает там разные клетки, но потом специальным светом светите только на левую сторону лица.

116: И только там запускаете новые антивозрастные мутации, а на правой не запускаете. Через какое-то время можно сравнить, меньше ли стало морщин слева. Короче, оптогенетика это настоящий подарок для учёных, с ней можно очень точно и избирательно активировать нужные

117: Клетки, чтобы проверять разные догадки.

118: А вот теперь самое пугающее применение оптогенетики это редактирование воспоминаний и эмоций, как в фильме вечное сияние чистого разума там герой попросил учёных стереть из его памяти женщину, которую любил ты меня слышишь к утру я тебя.

119: Забуду прекрасное окончание *** романа и главный мастер этой запретной практики, японский учёный судзумии танигава, он вообще сыграл огромную роль в науке, ему ещё в 1877 году дали нобелевскую.

120: Премию за то, что он раскрыл секрет адаптивного иммунитета. Мы говорили об этом в 1 из видео, это прямо супер важная тема, а потом тонегава увлёкся оптогенетикой и конкретно тем, как с её помощью управлять памятью. В частности, он много занимался

121: Граммами памяти. Красивый термин. Так называется группа нейронов, которые хранят конкретные воспоминания. Ну, это если сильно упрощать. А в 2012 году вышла его знаменитая статья, которая произвела огромный фурор в научном мире про энграммы, активирующие

122: Память о страхе, чем она всех так удивила и у нас, и у мышей в мозге есть участок под названием зубчатая извилина. В ней, помимо прочего, формируются воспоминания о новых местах и ситуациях. И вот представьте, у вас есть генномодифицированные мыши, у которых от рождения

123: Нейроны в зубчатой извилине умеют вырабатывать каналы родопсин, но только когда нейрон активируется, когда это происходит, нейрон становится светочувствительным. Мы как бы его пометили. А чтобы такими не стали вообще все нейроны в извилине вы постоянно даёте мышам.

124: Специальное тормозящее лекарство, которое отключает весь этот механизм, получается нечто вроде кнопки запись снимаем мы лекарства помещаем в новую ситуацию, память о ней записывается, и нейроны именно этого. Воспоминания теперь чувствительны к Свету. Потом

125: Снова сажаем мышь на лекарство, и запись выключается почти брейн данс из того же киберпанка. Жаль только вот в другое сознание не перенести, не побыть нам с вами мышью. Далее проводим эксперимент, сажаем мышку в незнакомую ей комнатку условно красного цвета. Запис.

126: В это воспоминание теперь нейроны памяти о красной комнате стали чувствительными к Свету. Мы прямо видим эти нейроны вот они, вот энграммы памяти. Далее возвращаем мышку в знакомую клетку, допустим, зелёную, и там бьём её током, при этом светим ей в

127: Через оптоволокно активируя память про красную комнату, то есть в момент боли у неё активируются сразу оба воспоминания об обеих комнатах, в итоге мы создали у мышки ложную память, что ей якобы делали больно в красной комнате.

128: Если мышку теперь посадить в красную комнату, она вся вот сжимается от страха, хотя в реальности её там не мучили в зелёной комнате, тоже вспоминает о боли и боится. А вот когда мы помещаем мышку в новую белую комнату, она спокойна. Ну что тут сказать, это была.

129: Сенсация. Команда тонегава буквально увидела память и смогла ей манипулировать память. Это вам не свойство вечной души, а физическая штуковина, на которую можно повлиять светом нейробиологии, тут же начали во всю играться с этим механизмом. Они обнаружили, что

130: Воспоминания можно не только записывать, но и стирать, а потом восстанавливать обратно, прямо как в вечном сиянии чистого разума, или вспомнить все так смогли сделать у мышей память о наученном страхе, стёрли, а потом снова активировали есть даже способ временно.

131: Деактивировать воспоминания. Включили свет. Страх исчез, выключили, вернулся обратно. Возможно, в будущем мы могли бы это использовать. Допустим, вот вы боитесь лечить зубы из за неприятного воспоминания, из детства, но не желаете стирать себе память тогда

132: Можно просто на время отключить эту фобию перед походом к стоматологу а если вы, арахнофоб, сможете выключить свой страх, чтобы поиграть в fantasy игру или посмотреть наконец властелина колец? Сам тонегава тоже работал во всю. Например, он смог вылечить умы.

133: Мыши депрессию за счёт воспроизведения записанного счастья у мышки включали запись, когда она находилась в комфорте в компании мышки самки, потом у неё долго вызывали хронический стресс, пока мышка не впала в такую вот мышиную депрессию, а потом активировали позитив.

134: Дивные воспоминания, и ей стало лучше вот она, сила секса, достаточно даже памяти о нём. Класс. По словам тонегава, это может помочь и людям. Ну, только представьте себе, в вашем мозге включили запись в самые лучшие моменты вашей жизни 1 ночь с любимой женщиной.

135: Путешествие, мечты и завершении проекта. Но так случилось, что позже вы впали в нищету, заболели, погрузились в депрессию, а вам светит в мозг, и активируют нейроны, где записано состояние счастья. И вы чувствуете себя гораздо лучше. Но тонегава на этом не остановился он.

136: Показал более зловещую возможность оптогенетики менять эмоциональное содержание воспоминания у мышки записывали очень неприятные воспоминания, потом помещали её в очень приятную ситуацию с мышкой противоположного пола, но при этом светили.

137: Те же нейроны, где записана память, вызывающая страх и у неприятного воспоминания знак менялся с минуса на плюс негативные эмоции перезаписывались удовольствием, смогли сделать и наоборот, приятные воспоминания превратили в пугающее, то есть.

138: Воспоминание осталось, но поменяла весь свой смысл. Тут могут быть забавные последствия. Например, хотели вылечить арахнофобию, но заменили её страстным влечением к паукам упс. Но что, если этот механизм начнут использовать?

139: Зло. Представьте, что вас арестовала тайная полиция. Вас били, пытали, но при этом ввели запись ваших страданий, а потом включили лампочку и ну, не знаю, дали поесть мороженого, и вот уже пытка вспоминается вкусной и сладкой.

140: А может быть, наоборот, вас, как диссидента, решили наказать и вселили в вас ненависть и страх к тому, что вы раньше любили больше всего на свете?

141: Понятно, что любую технологию можно использовать и в хороших, и в Дурных целях, но в случае с оптогенетикой мы прежде всего видим огромное количество потенциальной пользы, можно лечить болезни, решать психологические проблемы, возвращать зрение и слух, даже контролировать функции тела и

142: Самая интригующая перспектива это нейроинтерфейс для связи с компьютером. Мы сегодня говорили только о вводе, как точечно и мгновенно посылать сигналы в мозг и активировать нейроны. Но кроме ввода нужен и вывод нужно считывать сигналы из мозга с помощью

143: Света и такие белки тоже есть. Они могут светиться при активации нейронов. Нужен только прибор, который способен в реальном времени фиксировать свечение каждой отдельной клеточки. И что мне нравится, это уже давно не фантастика. У нас есть приборы.

144: Которые засекают свечение даже не отдельных клеток отдельных молекул. Тут спасибо физикам и инженерам. Вот этот прибор называется хелико. И я подчеркну, это довольно старая, далеко не передовая технология. Этому рекламному ролику уже 15 лет.

145: Но продают они уже готовый прибор вот под ключ сейчас не важен весь принцип его работы, достаточно знать, что это анализатор генома сначала цепочку днк дробят на мелкие фрагменты, выливают их на подложку и вставляют в этот шкаф дальше он хитрым образом.

146: Заметит каждый из этих микроскопических фрагментов, прилепляя к ним светящуюся метку у этого прибора есть мощный оптический сканер, и он внимание видит и запоминает, где точно находится каждый из миллионов этих светящихся Огоньков размером с молекул.

147: То есть теоретически нам особо ничего не мешает сделать оптический детектор для каждого нейрона, но только размером не со шкаф, а в виде мозгового импланта. Он будет в реальном времени детектировать свечение клеток вашего мозга и фиксировать, что сожглось.

148: Когда вы съели бургер, поцеловали подругу или посмотрели киношедевр, прибор будет все это записывать и хранить в компьютере, а потом можно посвятить в те же нейроны, чтобы воссоздать это состояние или же передать в сознание новые картинки и.

149: Информацию илон маск нас убеждает, что будущее за его нейроинтерфейсом нейролинк, но есть ощущение, что оптогенетика очень сильный конкурент на создание идеального нейроинтерфейса, который сможет считывать сигнал с

150: Миллиарда клеток одновременно, только без травмирующих электродов. Вот посмотрите на этого малька. Рыбы у него в реальном времени считывают активность большинства нейронов. Их там примерно 100000 без всяких электродов. Вот чисто по свечению в нейро.

151: Этого малька добавлен флюоресцентный белок, который чувствителен к уровню кальция когда нейроны активируются в свете лазера, можно увидеть их свечение очень стильная рыба, прямо как монстр из doom, да, в нашем мозге нейронов почти в 1000000 раз больше.

152: Поэтому до человеческого сканера, тем более мозгового штекера, для входа в интернет, ещё далеко, но оптогенетика, я надеюсь, показала себя как невероятно крутая технология, за которой, безусловно, будущее. Я надеюсь, что те примеры, которые я вам показал, вас тоже впеча.

153: Впечатлили, как они впечатлили меня. Мне кажется, что все, что мы сейчас знаем про оптогенетику, как будто бы сходится в единую точку, в эдакую сингулярность. Если вы хотите приблизить момент этой сингулярности, можете прямо сейчас начать учиться на генетика, оптика, или оптогенетика, или информационно поддержать.

154: Эти крутые технологии и рассказать о них вашим знакомым. И ещё если это видео смогло вас вдохновить и сообщило что-то действительно новое, возможно вы тоже присоединитесь к нашей команде и поддержите выход научно популярных видео подпиской на наш бусти или

155: Патриот. А вот замечательные люди, которые уже немного приблизили сингулярность. Спасибо вам. А я