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.
Позавчера, 10:31
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

8 часов назад
6 минут
Мария Кривоченко

Группа ученых обнаружила общую черту у антител, которые нейтрализуют SARS-CoV-2, вызывающий Covid-19: оказалось, что один ген блокирует взаимодействие вируса с организмом человека.

Вчера, 16:27
8 минут
Мария Азарова

Ученые проверили, может ли полиненасыщенная жирная кислота класса омега-6 DGLA, которая регулирует производство нескольких важных групп сигнальных молекул, запускать ферроптоз клеток, в том числе раковых.

Позавчера, 10:31
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

10 июля
5 минут
Сергей Васильев

Белок, выделенный из крови «тренированных» мышей, запускает такое же улучшение когнитивных функций и без всяких физических нагрузок.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

1 июля
5 минут
Мария Кривоченко

Один из детекторов Большого адронного коллайдера обнаружил новую частицу, состоящую из четырех очарованных кварков. Физики полагают, что это первый представитель неописанного класса частиц.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: