• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.06.2021
Сергей Васильев
1 223

Биологи научились контролировать глубокие нейроны ультразвуком

5.5

Новый метод избирательного управления нейронами использует генную модификацию и ультразвук, способный проникать сквозь череп и глубоко в ткани мозга.

©Mycroyance, Flickr / Автор: Андрей Чернов

Сегодня для исследований мозга применяют методы оптогенетики. Для этого в мембраны нервных клеток внедряют белки, реагирующие на свет. Соответствующие гены переносятся с помощью генной инженерии и могут запускаться в строго определенных видах нейронов. Излучение, поступающее от лазера или оптоволокна, позволяет с высокой избирательностью активировать эти клетки, чтобы изучить их работу. Так, например, можно «точечно» подавить тягу лабораторных крыс к алкоголю или их агрессию.

Однако оптогенетика требует не только проведения генной модификации, но и опасных инвазивных процедур для подведения лазера или оптоволокна к нужной части мозга. К тому же животные оказываются стеснены в движениях, да и на высших приматах (включая человека) такую процедуру не провести. Поэтому ученые ищут способы сделать процедуру более щадящей — например, заставить ГМ-нейроны реагировать на свет, поступающий извне черепной коробки.

Метод сонотермогенетики позволяет избирательно активировать нейроны, используя фокусированный ультразвук (FUS) / ©©2021 Washington University in St. Louis

Новую альтернативу оптогенетике — «сонотермогенетику» — предложили недавно ученые из Вашингтонского университета, статья которых опубликована в журнале Brain Stimulation. Хун Чэнь (Hong Chen) и его коллеги использовали сходный подход, но вместо белков-опсинов, чувствительных к свету той или иной длины волны, «оснастили» мембраны нейронов ионным каналом TRPV1, который реагирует на изменение температуры.

Для контроля над температурой биологи использовали сфокусированный пучок слабого ультразвука. Такая процедура не требует вскрытия черепа: излучатель фиксируется на нужном участке головы, и ультразвуковые волны способны проникать глубоко внутрь, стимулируя даже те нейроны, которые в принципе недоступны методам оптогенетики. «Поскольку метод неинвазивный, он в принципе может быть масштабирован для применения на крупных животных, а потенциально — и на человеке», — подчеркнули авторы работы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 11:32
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Вчера, 11:29
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

11 июля
Татьяна

Открытая недавно планета LHS 1140 b заинтересовала ученых как потенциально обитаемая. В новой работе канадские исследователи подтвердили, что это, скорее всего, мир с теплым океаном, окутанным насыщенной азотом атмосферой.

11 июля
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Федерального центра нейрохирургии Минздрава России, Сеченовского университета и МГУ имени М. В. Ломоносова исследовали мозговую активность при письме и говорении у двух пациентов с имплантированными внутричерепными электродами. Исследование ученых расширяет базу знаний, необходимую для создания «читающих мысли» нейроинтерфейсов, которые смогут распознавать мысли и намерения пользователя, не зная наперед, хочет ли он пошевелить протезом, набрать текст или выполнить иную задачу.

8 июля
Unitsky String Technologies Inc.

Инженеры компании UST Inc. разрабатывают и производят уникальный транспорт — рельсовые электрические беспилотники на стальных колесах. Трассой для таких машин, которые получили название юнимобили, служит еще одна разработка компании — струнный рельс.

9 июля
Полина Меньшова

Психологи из Великобритании выяснили, что действия детей и подростков, наносящие вред обществу или не учитывающие психическое состояние других людей, связаны не только с отрицательными, но и с положительными эмоциями. Предыдущие исследования были сфокусированы преимущественно на негативных переживаниях.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно