01.06.2021
Сергей Васильев
958

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

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.
Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Вчера, 21:28
Мария Азарова

По словам ученых из США, это первое исследование, в котором физическая утомляемость у пожилых людей рассматривается как показатель более ранней смертности от всех причин.

Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: