เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยได้ใช้ออพโตเจเนติกส์เพื่อสร้างการรับรู้ทางสายตาโดยเฉพาะ
การเล็งแสงเลเซอร์เข้าไปในสมองของหนูจะทำให้พวกมัน “เห็น” เส้นที่จริงๆ แล้วไม่มีอยู่จริง ผลที่ได้อธิบายไว้ออนไลน์ในวันที่ 18 กรกฎาคมในScienceเป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างการรับรู้ทางสายตาที่เฉพาะเจาะจงด้วยกลอุบายในห้องทดลอง
งานนี้ “น่าทึ่งทางเทคนิค” นักประสาทวิทยาและจิตแพทย์ Conor Liston จาก Weill Cornell Medicine ในนิวยอร์กซิตี้กล่าว “ฉันคิดว่านักประสาทวิทยาทุกคนในพื้นที่นี้จะมองเรื่องนี้ด้วยความสนใจอย่างมาก” ความสามารถในการตรวจสอบและควบคุมคอลเลกชั่นของเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทที่แม่นยำสามารถช่วยคลี่คลายคำถามใหญ่ๆ ได้ รวมถึงวิธีที่เซลล์ประสาทบางกลุ่มสร้างประสบการณ์
การทดลองใช้optogeneticsซึ่งเป็นเทคนิคที่แสงเลเซอร์กระตุ้นเซลล์ประสาทในสมอง ( SN: 1/30/10, p. 18 ) เซลล์ประสาทได้รับการปรับแต่งทางพันธุกรรมเพื่อให้มีโปรตีนที่กระตุ้นให้ส่งสัญญาณเพื่อตอบสนองต่อแสง
Karl Deisseroth นักประสาทวิทยาและจิตแพทย์ผู้บุกเบิกเทคนิคนี้ กล่าวว่า เมื่อออปโตเจเนติกส์เปิดตัวครั้งแรกเมื่อประมาณ 15 ปีที่แล้ว ทุกคนต่างหวังว่าจะบรรลุการควบคุมการรับรู้ที่แม่นยำในระดับนี้ และพฤติกรรมที่ตามมา Deisseroth ผู้ตรวจสอบสถาบันการแพทย์ Howard Hughes แห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าวว่า “น่าตื่นเต้นที่ได้มาถึงจุดนี้
Deisseroth และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ตรวจสอบเซลล์ประสาทในสมองของหนูทดลองที่กำลังดูเส้นแนวนอนหรือแนวตั้ง หนูแต่ละตัวได้รับการฝึกฝนให้เลียน้ำจากรางน้ำที่อยู่ข้างหน้าเมื่อเห็นการวางแนวของเส้นที่ฝึกมา
จากนั้นนักวิจัยจึงตั้งเป้าหมายที่จะทำให้เกิดวิสัยทัศน์เดียวกันของเส้น
ในขั้นต้น หนูแสดงเส้นจริงที่จางมาก เมื่อเส้นเป็นเส้นจางมากจนหนูสะดุด การกระตุ้นออพโตเจเนติกส์ก็ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของพวกมัน จากนั้นนักวิจัยได้ทดสอบหนูในความมืดสนิท โดยไม่มีการป้อนข้อมูลด้วยภาพใดๆ และพบว่าการรับรู้ของเส้นสามารถสร้างขึ้นได้ด้วยเลเซอร์เพียงอย่างเดียว การกระตุ้นเซลล์ประสาทประมาณ 20 เซลล์ที่ตอบสนองต่อการมองเห็นจริงทำให้หนูสามารถ “มองเห็น” การมองเห็นที่ถูกต้องได้อย่างถูกต้อง และผลที่ตามมาก็คือการเลีย
ความก้าวหน้าของผลลัพธ์ในเชิงบวกนี้ทำให้เกิด “การสร้างเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ ว่า ‘โอ้ พระเจ้า นี่มันได้ผลจริงๆ!'” Deisseroth กล่าว เซลล์ประสาทที่ถูกกระตุ้นแบบเทียมเหล่านี้เริ่มต้นการเรียงซ้อนของเซลล์ประสาทอื่น ๆ ในลักษณะที่บ่งชี้ว่าส่วนที่มองเห็นได้ของสมองมีการตอบสนองตามปกติที่จะมองเห็นได้จริง
ความก้าวหน้าที่สำคัญบางประการนำไปสู่ความสำเร็จของการทดลอง Deisseroth กล่าวว่า: เลเซอร์ที่แม่นยำซึ่งถูกควบคุมโดยผลึกเหลวอย่างระมัดระวัง และการค้นพบโปรตีนชนิดใหม่ที่ตอบสนองต่อแสงที่เรียกว่า ChRmine แม้แต่แสงสลัวก็สามารถกระตุ้นโปรตีนนี้ได้ ซึ่งเป็นลักษณะที่เป็นประโยชน์เพราะแสงที่มากเกินไปสามารถทำลายสมองได้
วิธีการที่คล้ายกันสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สร้างการรับรู้ประเภทอื่นๆ เช่น กลิ่น สัมผัส และรสชาติ Deisseroth กล่าว วิธีการนี้ยังช่วยให้นักวิจัยสามารถควบคุมกลุ่มเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับงานสมองที่ซับซ้อนมากขึ้นได้เช่นกัน “คุณสามารถจินตนาการได้โดยง่ายโดยใช้เครื่องมือที่คล้ายกันเพื่อศึกษาความจำ เป็นต้น” Liston กล่าว
ในบรรดาผู้ที่ได้รับผลประโยชน์จากงานบุกเบิกของเอ็ดเวิร์ดส์คือคลาวดี้ ซึ่งได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นมะเร็งเต้านมเมื่ออายุ 29 ปี และผู้ที่ในอีกศตวรรษหนึ่งอาจจะไม่สามารถมีลูกด้วยตัวเธอเองได้ Claudy ค้นหา Michaël Grinberg และเพื่อนร่วมงานของเขาที่คลินิกการเจริญพันธุ์ของโรงพยาบาลมหาวิทยาลัย Antoine Béclère นอกกรุงปารีสเพื่อหารือเกี่ยวกับวิธีรักษาภาวะเจริญพันธุ์ของเธอ มันคือปี 2014 และการแช่แข็งของไข่ผ่านการทำให้เป็นน้ำแข็งกลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น แต่การนำไข่ที่ยังไม่สุกเต็มที่ในห้องแล็บยังค่อนข้างหายาก ตั้งแต่ทารกคนแรกที่คลอดจากไข่ที่สุกในห้องปฏิบัติการในปี 2534 จนถึงเวลาที่คลอดดี้มาถึงคลินิกของกรินเบิร์ก มีการเกิดดังกล่าวเพียง 5,000 ครั้งเท่านั้น
แต่กรินเบิร์กไม่มีทางเลือก เขาต้องดึงไข่ที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะจากคลาวดี้ เพื่อประโยชน์ของทั้งความเร็วและเพื่อหลีกเลี่ยงการทำให้มะเร็งเต้านมที่ไวต่อฮอร์โมนของเธอแย่ลงด้วยยารักษาการเจริญพันธุ์ นอกจากนี้ เขาจะต้องทำบางสิ่งที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในบริบทของโรคมะเร็ง นั่นคือ แช่แข็งไข่ที่สุกในห้องปฏิบัติการเหล่านั้นเพื่อใช้ในภายหลัง ไม่มีทารกเกิดมาจากไข่ที่นำมาจากผู้ป่วยมะเร็งที่โตเต็มที่ในห้องแล็บแล้วนำไปแช่แข็ง (มีทารกคนหนึ่งเกิดที่ McGill ในปี 2009 จากผู้หญิงคนหนึ่งที่ไม่เป็นมะเร็ง ไข่ที่สุกในห้องแล็บและแช่แข็งแล้วจึงละลาย)
Grynberg ดึงไข่ที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะออกมาเจ็ดฟอง และสามารถเติบโตได้หกฟองจนโตเต็มที่ภายใน 48 ชั่วโมงข้างหน้า ทั้งหกคนนั้นตกอยู่ในภาวะเยือกแข็ง ขณะที่คลาวดี้ได้รับการผ่าตัดและเคมีบำบัด
ไม่กี่ปีต่อมา เนื้องอกวิทยาของ Claudy บอกกับเธอว่าการตั้งครรภ์ได้อย่างปลอดภัย และเธอใช้เวลาหนึ่งปีในการพยายามตั้งครรภ์ แต่เธอไม่ได้ ดังนั้นในปี 2018 เธอจึงกลับไปที่คลินิกของ Grinberg ซึ่งแพทย์ได้เตรียมที่จะละลายไข่แช่แข็งหกฟองของเธอ
