Оптогенетика: облучая голову светом можно контролировать активность мозга — Naked Science
30.06.2014
4 минуты
Редакция

Оптогенетика: облучая голову светом можно контролировать активность мозга

Ученые из MIT разработали неинвазивную технологию контроля активности нейронов световыми лучами с помощью новой светочувствительной белковой молекулы. 

MITnews_Noninvasive_Olivares_0

Оптогенетика – это технология, позволяющая ученым контролировать активность мозга с помощью световых лучей, которые, попадая на светочувствительные белки, способны подавлять или стимулировать электрические сигналы внутри клеток.

 

Однако до сих пор использование оптогенетики было сильно ограничено, поскольку источник света должен был предварительно быть имплантирован внутри мозга.

 

Исследователям удалось разработать первую светочувствительную молекулу, которая подавляет активность нейронов с помощью внешнего светового луча.

 

Новая технология позволяет контролировать клетки мозга извне, не имплантируя в него что-либо. С помощью новой белковой молекулы, известной под названием Jaws, можно воздействовать на достаточно большой объем мозговой ткани.

     


До сих пор для подобных исследований специалисты генетически изменяли нейроны, заставляя их производить светочувствительные белки, опсины, с помощью которых можно контролировать поток ионов, проходящих через клетки. Затем в мозг вводился светодиод, с помощью которого ученые могли воздействовать на избранные нейроны.


 

Специалисты из Массачусетского технологического института во главе с Эдом Бойденом решили разработать белковые молекулы на основе светочувствительных бактерий, таких как Haloarcula marismortui и Haloarcula vallismortis, которые реагируют на красный свет. Однако производимый ими электрический сигнал недостаточно сильный, чтобы контролировать активность нейронов.

 

При помощи мутаций белковых клеток этих молекул ученым удалось получить опсин Jaws, который реагирует на красный свет и одновременно генерирует электрический ток достаточной мощности, чтобы манипулировать нейронами. Jaws позволил исследователям подавить активность нейронов в мозгу мыши, облучая ее голову светом.

 

Такая неинвазивная (т. е. не требующая физического проникновения в ткани) процедура может открыть широкую дорогу оптогенетике для лечения пациентов от эпилепсии и других неврологических заболеваний. 

 

Позавчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

Вчера, 15:33
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

Позавчера, 15:36
3 минуты
Никита Шевцов

В регионе Внутренняя Монголия в Китае подтвердили вспышку бубонной чумы. Заразился уже третий человек за последний месяц.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

Вчера, 15:33
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: