Российские ученые разработали Метод точечной стимуляции нейронов мозга импульсами инфракрасного лазера. Для этого они встроили в Нейроны мышей змеиные белки-Терморецепторы. Опубликованные в журнале Nature Communications результаты посодействуют без вживления в организм мотивировать нейронные сети в мозге, А также управлять активностью иных типов клеток в живых системах. В будущем Это может помочь в терапии разных заболеваний нервной системы.
" в 1979 году Фрэнсис Крик, один из первооткрывателей структуры ДНК, высказал предположение, что главным вызовом в нейробиологии является разработку методов, которые позволяли бы мотивировать определенный тип нервных клеток, А в Это же время другие клетки оставались бы нечувствительными к стимулу. Электроды и лекарства С этим не справлялись - слишком грубые и неточные инструменты. Крик считал, что Для этих целей подойдет свет ", - говорит один из авторов работы Юлия Ермакова. По ее выражениям, возможность осуществить идею Крика возникла лишь в 2005 году, когда ученые из Стэнфордского университета под руководством Карла Диссерота генетически модифицировали нервные клетки, придав им чувствительность к свету и положив начало оптогенетике.
Нейроны покупают чувствительность к свету из-за искусственно встроенным в них белкам-рецепторам, которые в природе помогают живым организмам ориентироваться в окружающей среде. Так, световые сигналы воспринимаются родопсинами и фототропинами, А температурные колебания - терморецепторами семейства TRP (Transient receptor potential). С их помощью мы чувствуем холод и тепло, А также вкус острой пищи или ментоловый " холодок ". Терморецепторы легли в основу метода термогенетики, позволяющего точечно воздействовать на Нейроны инфракрасным излучением, гораздо глубже проникающим в ткани по сопоставлению С видимым светом.
Работники Института биоорганической химии РАН вместе С коллегами из Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН и МГУ им. М. В. Ломоносова встроили в Нейроны мышей змеиные Терморецепторы TRPA1, которые отвечают у змей за термозрение - способность " наблюдать " теплые объекты на расстоянии даже в полной темноте.
Эксперименты проводились in vitro, на культуре клеток-нейронов мышей." Так мы установили, что активация термочувствительных каналов TRPA1 происходит на протяжении первых миллисекунд после подачи лазерного импульса, - объясняет Юлия Ермакова.- Это дает возможность применять термогенетику Для быстрой стимуляции нейронов и воспроизводить сложные комбинации разных импульсов со скоростью до 50 импульсов в секунду ".
А чтобы заверить, что термогенетика может использоваться Для стимуляции поведенческих реакций в живом организме (in vivo), исследователи провели эксперимент на рыбках данио рерио. В отклик на импульс инфракрасного излучения диаметром 60 микрометров, что чуть больше размера крупного нейрона, рыбки испытывали ложное чувство прикосновения и делали рефлекторный мах хвостом, стараясь уплыть.
" Метод термогенетики открывает широкие перспективы Для его применения в науке и Для дальнейших разработок ", - говорит начальник исследования Всеволод Белоусов. Согласно его заявлению, полученный инструментарий можно применять Для активации не только нейронов, что открывает новый подход терапевтической стимуляции и подавления функций разных клеток в организме.
Оптогенетика делает первые шаги, теперь к ней присоединится и термогенетика, выведенная на новый уровень работой российских ученых.
Юлия Шуляк
Украинский бюджет не в состоянии исполнить обязательства перед иностранными кредиторами. Юлию Тимошенко, отбывающую наказание в Харьковской колонии за превышение полномочий во время нахождения на посту премьер-министра Украины, вероятно, часто вспоминают в правительстве Украины