6.6 Инструменты нейробиологии XXI века

«Всё о мозге» — новый лекционный курс на канале «Культурный код». Профессор МГУ, мировой эксперт по нейрофизиологии и интерфейсам «мозг-компьютер» Михаил Лебедев рассказывает об устройстве нервной системы, эволюции научных концепций и современных технологиях. В рамках курса мы проследим, как менялось понимание природы разума — от первых анатомических опытов древности до создания нейропротезов и теорий сознания. Лекция 6. Инструменты нейробиологии XXI века В XX веке исследователи изучали мозг практически вслепую: грубые электроды, энцефалограммы и наблюдения за последствиями травм. Сегодня наука получила инструментарий, позволяющий видеть активность отдельной клетки и управлять ею с точностью до миллисекунды. О том, как устроена эта технологическая революция. Как мы видим живой мозг человека. Почему фМРТ показывает не активность нейронов, а приток насыщенной кислородом крови (BOLD-сигнал), как ПЭТ визуализирует метаболизм и нейромедиаторы, а трактография (DTI) рисует трехмерную карту белого вещества по движению молекул воды. Подглядывание за отдельными клетками. Как двухфотонная микроскопия и генетически кодируемые кальциевые сенсоры заставляют нейроны вспыхивать в момент активности, а кремниевые зонды Neuropixels записывают тысячи нейронов одновременно. Революция управления. Оптогенетика: как ген светочувствительного белка из водоросли, доставленный вирусом в нужные нейроны, позволяет включать и выключать страх, голод и движение лучом лазера. Термогенетика и хемогенетика (DREADD) — альтернативные способы дистанционного контроля. Оцифровка анатомии. Метод CLARITY: как химическое вымывание липидов делает мозг прозрачным, как стекло, а пространственная транскриптомика (MERFISH) позволяет прочитать, какие гены работают в каждом конкретном нейроне. Итог. Нейробиология превратилась в симбиоз оптики, вирусологии, генной инженерии и анализа больших данных. #Нейробиология #Оптогенетика #Наука