Neuron Light Switch se nyní zapíná a vypíná

Optogenetika je nedávná inovace v neurovědách, která umožňuje výzkumníkům řídit aktivitu neuronů světlem. S tímto mocným nástrojem vědci rozebírají biologický základ paměti, chování a nemoci (viz Vědci, aby si myši ‚zapamatovaly‘ věci, které se nestaly a Vypínač pro úzkost,). Ale během prvních několika let existence této technologie byly proteiny, které vědci přidali do neuronů, aby je přiměli reagovat na světlo, pouze při aktivaci neuronů. To omezovalo schopnost výzkumníků porozumět neuronovým okruhům, sadám propojených neuronů, o kterých se předpokládá, že řídí chování, a když selžou, jsou základem mnoha mozkových stavů. Problémy mohou vzniknout z jakékoli nerovnováhy v činnosti okruhu, ať už příliš velké nebo příliš malé.

Nyní dvě výzkumné skupiny vytvořily nové optogenetické proteiny, které lze použít k účinnému umlčení neuronů. Jeden ze dvou nových proteinů pochází z laboratoře Karla Deisserotha , psychiatr a neurovědec na Stanfordské univerzitě, který pomohl vyvinout optogenetiku jako výzkumný nástroj. Nový vypínač jeho skupiny pro neurony byl vytvořen změnou 10 z 333 aminokyselin ve stávajícím optogenetickém proteinu, který sám byl vytvořen kombinací přírodních proteinů z zelené řasy . Tento pokrok vytváří výkonný nástroj, který umožňuje neurovědcům použít brzdu v jakémkoli konkrétním okruhu s přesností na milisekundy, uvedl Thomas Insel, ředitel Národního institutu duševního zdraví, ve zveřejněném prohlášení. Další nový umlčující protein , vyvinutý vědci z Humboldtovy univerzity v Berlíně a spolupracovníky, byl vytvořen změnou aminokyselin ve stejném existujícím optogenetickém proteinu.

Někteří vědci také hledají optogenetiku jako potenciální léčbu pro pacienty s různými stavy (viz Pro myši a možná muži, Bolest je bleskově pryč a Rozsvícením světel k zastavení záchvatů), ale existují obrovské problémy, které je třeba překonat. . Metoda vyžaduje genetickou modifikaci buněk, aby byly citlivé na světlo. Vyžaduje také implantované zdroje světla pro všechna nervová zakončení kromě nejmělčích.

skrýt