• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30.06.2014
Редакция Naked Science
593

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
©Wikipedia / Автор: Telestis Scaevinius

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. 

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Вчера, 16:47
Ольга Иванова

Американские ученые описали новый вид уникального паукообразного с крепкими ногами, усыпанными шипами. Членистоногое жило в каменноугольном периоде и совершенно не похоже ни на один современный вид.

7 часов назад
Мария Азарова

Ученые провели эксперимент, в котором манипулировали кишечной микробиотой мужчин с помощью пищевых добавок. Так удалось показать, что состав микробиома влияет на решение добиваться справедливости для себя, «альтруистически» наказывая оппонента.

Вчера, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

18 мая
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

Позавчера, 17:46
Александр Березин

Миссия NS-25 стала первой после длительной приостановки полетов New Shepard — полностью многоразового суборбитального носителя и корабля. Джефф Безос, владелец Amazon, 24 года назад создавший компанию Blue Origin, некогда планировал, что этот носитель станет базой для серьезной выручки от космического туризма.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: