Оптогенетика: облучая голову светом можно контролировать активность мозга — Naked Science
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
©Wikipedia

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.
Вчера, 08:45
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

11 часов назад
8 минут
Мария Азарова

Блокирование рецептора, который помогает сохранять энергию в условиях голода, назвали ключом к более безопасным профилактике и лечению ожирения, вызванного неправильным образом жизни.

Вчера, 16:37
4 минуты
Ольга Иванова

Ученые из США выявили ряд подводных камней, связанных с повторным использованием мобильных номеров. Такие вещи могут нести в себе угрозу безопасности, связанную с захватом аккаунтов, фишинговыми и спам-атаками и даже препятствиями для регистрации в онлайн-сервисах.

Вчера, 08:45
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

8 мая
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[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: