Pētnieki kontrolē dzīvnieku kustības ar gaismu

Ir konstatēts, ka zālēm līdzīga molekula ļauj pētniekiem kontrolēt peles un zivis ar gaismas zibšņiem. Atšķirībā no līdzīgiem eksperimentiem, izmantojot gaismas metodi, kas pazīstama kā optoģenētika, jaunā metode neprasa pētniekiem ģenētiski pārveidot dzīvniekus, lai panāktu nervu kontroli.

UZ pētījums publicēts tiešsaistē šodien Dabas ķīmiskā bioloģija apraksta jaunu pieeju neironu un uzvedības kontrolei ar gaismu. Šādas metodes ir spēcīgi pētniecības instrumenti smadzeņu izpratnei, un kādu dienu tos var izmantot terapeitiski. Šodienas ziņojumā ir aprakstīta metode gaismas izmantošanai, lai kontrolētu neironu aktivitāti nemodificētiem dzīvniekiem. Zivis, kurām ir maza molekula, ko sauc par optovīnu, ļoti ātri pārvietosies, reaģējot uz gaismas uzliesmojumu, ziņo Masačūsetsas vispārējās slimnīcas. Deivids kokels un kolēģiem.

Reakcija nav atkarīga no tā, vai zivis uztver gaismu — embrionālās zivis, kas apstrādātas ar ķīmisko vielu, reaģē uz gaismu pat pirms to acis attīstās, un reaģē arī pieaugušie, kuriem ir nocirsta galva. Tā vietā savienojums saistās ar sāpju sajūtu receptoriem uz zivju ķermeņa, un, ja to aktivizē gaisma, tas izraisa ātras kustības.

Komanda pārbaudīja 10 000 dažādu savienojumu, no kuriem katrs bija izšķīdināts nelielā iedobē ar vēl neizšķīlušiem zebraziviem, pirms atrada tādu, kas krasi mainīja dzīvnieku uzvedību, reaģējot uz gaismu. Savienojums darbojas arī uz pelēm — ja optovīns tiek iemasēts uz peļu ausīm, gaismas zibspuldze liks pelēm kratīt galvu.

Komanda konstatēja, ka optovins pieslēgts noteikta veida proteīna kanālam, kas atrodas to nervu šūnu membrānā, kuras pirmās reaģē uz sāpēm. Pētnieki varētu izmantot optovīnu eksperimentos, lai pētītu sāpes; viņi arī domā, ka tas varētu būt noderīgi sāpju ārstēšanā, saka Kokels. Ja jūs pārāk aktivizējat šos kanālus, tie kļūst desensibilizēti, viņš saka.

Bet optovīns nevar kontrolēt cita veida neironu uzvedību, kas ir trūkums salīdzinājumā ar optoģenētiku. Eds Boidens MIT neirozinātnieks, kurš ir izstrādājis optoģenētikas rīkus, norāda, ka gēnu inženierijas metode dod pētniekiem lielāku elastību. Mūsu optoģenētisko rīku galvenā lietderība ir tāda, ka mēs varam tos mērķēt uz praktiski jebkuru neironu klasi, ļaujot tos īpaši aktivizēt un apklusināt ar gaismu, saka Boidens.

Tomēr ir iespējams, saka Kokels, ka pētnieki varētu identificēt savienojumus, kas nav optovīns, kas varētu regulēt olbaltumvielu kanālus, kas kontrolē neironu uzvedību. Viņš saka, ka jums varētu būt vesela rīku kaste ar savienojumiem, kas aktivizē dažādus kanālus.

paslēpties