Neuronljusbrytare slås nu på och av

Optogenetik är en ny innovation inom neurovetenskap som ger forskare möjligheten att kontrollera neuronernas aktivitet med ljus. Med det här kraftfulla verktyget sliter forskare isär den biologiska grunden för minne, beteende och sjukdom (se Forskare får möss att 'komma ihåg' saker som inte hände och en av/på-knapp för ångest,). Men under de första åren av denna tekniks existens var de proteiner som forskare lade till neuroner för att få dem att reagera på ljus bara bra på att aktivera neuroner. Det begränsade forskarnas förmåga att förstå neuronala kretsar, uppsättningar av sammankopplade neuroner som tros styra beteendet och, vid feltändning, ligga bakom många hjärntillstånd. Problem kan uppstå från obalans i kretsaktivitet, vare sig det är för mycket eller för lite.

Nu har två forskargrupper konstruerat nya optogenetiska proteiner som kan användas för att effektivt tysta neuroner. Ett av de två nya proteinerna kommer från labbet av Karl Deisseroth , en psykiater och neurovetare vid Stanford University som hjälpte till att utveckla optogenetik som ett forskningsverktyg. Hans grupps nya avstängningsknapp för neuroner skapades genom att ändra 10 av de 333 aminosyrorna i ett befintligt optogenetiskt protein, som i sig hade konstruerats genom att kombinera naturliga proteiner från grönalger . Det framsteg skapar ett kraftfullt verktyg som gör att neuroforskare kan bromsa i vilken specifik krets som helst med millisekundsprecision, säger Thomas Insel, chef för National Institute of Mental Health, i ett släppt uttalande. Det andra nya tystande proteinet , utvecklat av forskare vid Humboldt-universitetet i Berlin och medarbetare, skapades genom att byta aminosyror i samma existerande optogenetiska protein.

Vissa forskare tittar också på optogenetik som en potentiell behandling för patienter med en mängd olika tillstånd (se För möss och kanske män, Smärta är borta på ett ögonblick och Vänd på ljusen för att stoppa anfall) men det finns enorma utmaningar att övervinna . Metoden kräver genetisk modifiering av celler för att göra dem ljuskänsliga. Det kräver också implanterade ljuskällor för alla utom de grundaste av nervändarna.

Dölj