Создан имплантат, позволяющий живым существам "видеть" в инфракрасном диапазоне - «Наука и технологии»

В живой природе большинство животных не обладает возможностью инфракрасного зрения, за исключением некоторых видов питонов и летучих мышей. Но теперь ученые-нейробиологи из университета Дюка (Duke University) , внедрив специальные датчики в зрительный участок коры головного мозга, получили первых в своем роде животных, способных видеть, хоть и с ограниченными возможностями, в диапазоне инфракрасного света.

Исследования в этом направлении были начаты еще в 2013 году. И, прежде чем дать подопытным животным возможность видеть в инфракрасном свете, Мигель Николелис (Miguel Nicolelis) и Эрик Томсон (Eric Thomson) научили сначала их просто ощущать инфракрасный свет. Они внедрили хирургическим путем инфракрасный датчик и соединили его с участком мозга, который отвечает за ощущение прикосновения, с соматосенсорным участком коры мозга. Когда светочувствительный элемент датчика, расположенный снаружи, улавливал инфракрасное излучение, он передавал соответствующий электрический сигнал в мозг грызуна, что, по мнению ученых, позволяло животным чувствовать прикосновение света в буквальном смысле.

Столь необычные ощущения привели к тому, что животные начинали "умываться" и чесаться всякий раз, когда на датчик падал свет. Но через некоторое время животные привыкли к новым ощущениям и ученые даже научили их использовать эти новые ощущения для решения несложной задачи, при выполнении которой животные получали поощрение.

В своих новых исследованиях исследователи внедрили в мозг животного еще три электрода, связанные с дополнительными датчиками, обеспечивающими полный круговой обзор в инфракрасном диапазоне. Когда все это было включено, животные адаптировались к новым ощущениям гораздо быстрее. Они оказались способны решать вышеупомянутую задачу уже через четыре дня, в то время, как на процесс адаптации и обучения при наличии единственного датчика ушло около 40 дней. "Откровенно говоря, мы были сильно удивлены" - рассказывает Томсон, - "Мы считали, что большое количество дополнительных возбудителей собьет с толку мозг крысы. Но реакция мозга оказалась совсем иной, во втором случае он обучился использовать новый вид информации гораздо быстрее".

После этого исследователи шагнули еще дальше, вместо соматосенсорных участков мозга электроды от датчиков были имплантированы в область зрительной зоны коры головного мозга. И крысы, получив более привычные для живых существ визуальные раздражители, обучились решать задачу всего за один день. Ученые считают, что столь высокая скорость адаптации мозга к новой информации является следствием того, что длина инфракрасного света близка к длине волны видимого света и инфракрасная картинка не очень сильно отличается от того, что видят глаза в обычном режиме.

Быстрые темпы обучения подопытных животных позволяют ученым выдвинуть предположение, что человеческий мозг сможет справиться с подобной задачей еще быстрее и эффективней. И эту особенность можно будет использовать при создании сенсорных протезных устройств, которые могут значительно расширить диапазон чувств человека. "Мозг любого живого существа, независимо от уровня его развития, всегда "жаждет" получить новые источники информации" - рассказывает Томсон, - "И факт, что мозг способен так быстро приспособиться к поглощению информации нового вида открывает перед нами огромные перспективы в области нейробиологии и в области создания протезов следующего поколения, которые снабдят человека новыми чувствами и возможностями".