211service.com
Onderzoekers controleren de bewegingen van dieren met licht
Er is gevonden dat een medicijnachtig molecuul onderzoekers bewegingen bij muizen en vissen laat controleren met lichtflitsen. In tegenstelling tot vergelijkbare experimenten met een op licht gebaseerde techniek die bekend staat als optogenetica, vereist de nieuwe methode niet dat onderzoekers dieren genetisch manipuleren om de neurale controle te bereiken.
NAAR studie online gepubliceerd in de Natuur Chemische Biologie beschrijft een nieuwe benadering voor het beheersen van neuronen en gedrag met licht. Dergelijke technieken zijn krachtige onderzoeksinstrumenten om de hersenen te begrijpen en kunnen ooit therapeutisch worden gebruikt. Het rapport van vandaag beschrijft een methode om licht te gebruiken om neuronale activiteit in ongewijzigde dieren te beheersen. Vissen die een klein molecuul krijgen dat optovin wordt genoemd, zullen zeer snel bewegen als reactie op een lichtflits, meldt het Massachusetts General Hospital. David Kokel en collega's.
De reactie is niet afhankelijk van de vissen die het licht waarnemen - embryonale vissen die met de chemische stof zijn behandeld, reageren op licht nog voordat hun ogen zich ontwikkelen, en onthoofde volwassenen reageren ook. De verbinding bindt zich in plaats daarvan aan pijnsensatiereceptoren op het lichaam van de vis, en wanneer geactiveerd door licht, veroorzaakt het snelle bewegingen.
Het team screende 10.000 verschillende verbindingen - elk opgelost in een kleine put met nog niet uitgekomen zebravissen - voordat ze er een vonden die het gedrag van de dieren drastisch veranderde als reactie op licht. De verbinding werkt ook op muizen - als optovin op de oren van muizen wordt gewreven, zal een lichtflits ervoor zorgen dat de muizen hun hoofd schudden.
Het team stelde vast dat optovin zich vastzet op een specifiek soort eiwitkanaal dat zich in het membraan van zenuwcellen bevindt die als eerste op pijn reageren. Onderzoekers zouden optovin in experimenten kunnen gebruiken om pijn te bestuderen; ze denken ook dat het nuttig kan zijn bij de behandeling van pijn, zegt Kokel. Als je deze kanalen te veel activeert, worden ze ongevoelig, zegt hij.
Maar optovin kan het gedrag van andere soorten neuronen niet controleren, wat een nadeel is in vergelijking met optogenetica. Ed Boyden , een neurowetenschapper aan het MIT die optogenetica-instrumenten heeft ontwikkeld, wijst erop dat de op genetische manipulatie gebaseerde methode onderzoekers meer flexibiliteit geeft. Een belangrijk nut van onze ... optogenetische hulpmiddelen is dat we ze kunnen richten op vrijwel elke klasse neuronen, waardoor ze specifiek kunnen worden geactiveerd en tot zwijgen gebracht door licht, zegt Boyden.
Het is echter mogelijk, zegt Kokel, dat onderzoekers andere verbindingen dan optovin kunnen identificeren die de eiwitkanalen kunnen reguleren die het gedrag van neuronen regelen. Je zou een hele gereedschapskist kunnen hebben met verbindingen die verschillende kanalen activeren, zegt hij.