211service.com
Naukowcy kontrolują ruchy zwierząt za pomocą światła
Odkryto cząsteczkę podobną do leku, która pozwala naukowcom kontrolować ruchy myszy i ryb za pomocą błysków światła. W przeciwieństwie do podobnych eksperymentów wykorzystujących technikę opartą na świetle znaną jako optogenetyka, nowa metoda nie wymaga od naukowców inżynierii genetycznej zwierząt w celu uzyskania kontroli neuronalnej.
DO badanie opublikowane online w dzisiejszym Biologia chemiczna natury opisuje nowatorskie podejście do kontrolowania neuronów i zachowań za pomocą światła. Takie techniki są potężnymi narzędziami badawczymi do zrozumienia mózgu i pewnego dnia mogą być stosowane terapeutycznie. Dzisiejszy raport opisuje metodę wykorzystania światła do kontrolowania aktywności neuronalnej u niezmodyfikowanych zwierząt. Ryby, którym podano małą cząsteczkę zwaną optowiną, będą się bardzo szybko poruszać w odpowiedzi na błysk światła, donosi Massachusetts General Hospital Dawid Kokel i współpracownicy.
Reakcja nie jest zależna od postrzegania światła przez ryby — ryby zarodkowe poddane działaniu substancji chemicznej reagują na światło jeszcze przed rozwinięciem się ich oczu, reagują również dorosłe osobniki pozbawione głowy. Związek zamiast tego wiąże się z receptorami odczuwania bólu na ciele ryby, a po aktywacji światłem wywołuje szybkie ruchy.
Zespół przebadał 10 000 różnych związków — każdy rozpuszczony w małej studni z jeszcze nie wyklutym danio pręgowanym — zanim znalazł taki, który drastycznie zmienił zachowanie zwierząt w odpowiedzi na światło. Związek działa również na myszy — jeśli optovin wciera się w uszy myszy, błysk światła spowoduje, że myszy potrząsną głowami.
Zespół ustalił, że optovin podłącza się do określonego rodzaju kanału białkowego, który znajduje się w błonie komórek nerwowych, które jako pierwsze reagują na ból. Naukowcy mogliby wykorzystać optovin w eksperymentach do badania bólu; uważają również, że może to być przydatne w leczeniu bólu, mówi Kokel. Jeśli nadmiernie aktywujesz te kanały, stają się one znieczulone, mówi.
Ale optovin nie może kontrolować zachowania innych rodzajów neuronów, co jest wadą w porównaniu z optogenetyką. Ed Boyden , neurobiolog z MIT, który opracował narzędzia optogenetyczne, wskazuje, że metoda oparta na inżynierii genetycznej zapewnia naukowcom większą elastyczność. Główną użytecznością naszych… narzędzi optogenetycznych jest to, że możemy skierować je na praktycznie każdą klasę neuronów, umożliwiając ich aktywację i wyciszenie przez światło, mówi Boyden.
Jednak jest możliwe, mówi Kokel, że naukowcy mogliby zidentyfikować związki inne niż optovin, które mogłyby regulować kanały białkowe kontrolujące zachowanie neuronów. Mógłbyś mieć cały zestaw związków, które aktywują różne kanały, mówi.