211service.com
Neuron lichtschakelaar gaat nu aan en uit
Optogenetica is een recente innovatie in de neurowetenschappen die onderzoekers de mogelijkheid geeft om de activiteit van neuronen met licht te controleren. Met dit krachtige hulpmiddel plagen onderzoekers de biologische basis van geheugen, gedrag en ziekte (zie Wetenschappers maken muizen 'onthoud' dingen die niet zijn gebeurd en een aan-uitschakelaar voor angst). Maar gedurende de eerste jaren van het bestaan van deze technologie waren de eiwitten die wetenschappers aan neuronen toevoegden om ze op licht te laten reageren alleen goed in het activeren van neuronen. Dat beperkte het vermogen van onderzoekers om neuronale circuits te begrijpen, sets van onderling verbonden neuronen waarvan wordt gedacht dat ze het gedrag beheersen en, wanneer ze niet goed werken, ten grondslag liggen aan veel hersenaandoeningen. Problemen kunnen ontstaan door een onbalans in circuitactiviteit, of het nu te veel of te weinig is.
Nu hebben twee onderzoeksgroepen nieuwe optogenetische eiwitten ontwikkeld die kunnen worden gebruikt om neuronen efficiënt tot zwijgen te brengen. Een van de twee nieuwe eiwitten komt uit het lab van Karl Deisseroth , een psychiater en neurowetenschapper aan de Stanford University die hielp bij het ontwikkelen van optogenetica als onderzoeksinstrument. De nieuwe uit-schakelaar van zijn groep voor neuronen werd gecreëerd door 10 van de 333 aminozuren te veranderen in een bestaand optogenetisch eiwit, dat zelf was ontwikkeld door natuurlijke eiwitten van groene algen . Die vooruitgang creëert een krachtig hulpmiddel waarmee neurowetenschappers in een specifiek circuit met millisecondenprecisie kunnen remmen, zei Thomas Insel, directeur van het National Institute of Mental Health, in een vrijgegeven verklaring. Het andere nieuwe silencing-eiwit , ontwikkeld door wetenschappers van de Humboldt Universiteit van Berlijn en medewerkers, is gemaakt door aminozuren in hetzelfde bestaande optogenetische eiwit te veranderen.
Sommige onderzoekers zijn ook op zoek naar optogenetica als een mogelijke behandeling voor patiënten met verschillende aandoeningen (zie For Mice, and Maybe Men, Pain Is Gone in a Flash en Flipping on the Lights om aanvallen te stoppen), maar er zijn enorme uitdagingen om te overwinnen . De methode vereist genetische modificatie van cellen om ze lichtgevoelig te maken. Het vereist ook geïmplanteerde lichtbronnen voor alle, behalve de ondiepste zenuwuiteinden.