211service.com
Forskere kontrollerer dyrenes bevægelser med lys
Et lægemiddellignende molekyle har vist sig at lade forskere kontrollere bevægelser hos mus og fisk med lysglimt. I modsætning til lignende eksperimenter, der bruger en lysbaseret teknik kendt som optogenetik, kræver den nye metode ikke, at forskere gensplejser dyr for at opnå den neurale kontrol.
TIL undersøgelse offentliggjort online i dagens Naturens kemiske biologi beskriver en ny tilgang til at kontrollere neuroner og adfærd med lys. Sådanne teknikker er kraftfulde forskningsredskaber til at forstå hjernen og kan en dag blive brugt terapeutisk. Dagens rapport beskriver en metode til at bruge lys til at kontrollere neuronal aktivitet i umodificerede dyr. Fisk, der får et lille molekyle kaldet optovin, vil bevæge sig meget hurtigt rundt som reaktion på et lysglimt, rapporterer Massachusetts General Hospitals David kokel og kolleger.
Responsen er ikke afhængig af, at fiskene opfatter lyset - embryonale fisk, der er behandlet med kemikaliet, reagerer på lys, selv før deres øjne udvikler sig, og halshuggede voksne reagerer også. Stoffet binder sig i stedet til smertesensationsreceptorer på fiskens krop, og når det aktiveres af lys, fremkalder det hurtige bevægelser.
Holdet screenede gennem 10.000 forskellige forbindelser - hver opløst i en lille brønd med endnu ikke udklækkede zebrafisk - før de fandt en, der drastisk ændrede dyrenes adfærd som reaktion på lys. Stoffet virker også på mus - hvis optovin gnides ind i ørene på mus, vil et lysglimt få musene til at ryste på hovedet.
Holdet fastslog, at optovin lægger sig fast på en bestemt slags proteinkanal, der sidder i membranen af nerveceller, som er de første til at reagere på smerte. Forskere kunne bruge optovin i eksperimenter til at studere smerte; de tror også, det kunne være nyttigt til behandling af smerter, siger Kokel. Hvis man overaktiverer disse kanaler, bliver de desensibiliserede, siger han.
Men optovin kan ikke kontrollere adfærden af andre slags neuroner, hvilket er en ulempe sammenlignet med optogenetik. Ed Boyden , en neuroforsker ved MIT, som har udviklet optogenetiske værktøjer, påpeger, at den genteknologiske-baserede metode giver forskerne mere fleksibilitet. En hovednytte af vores … optogenetiske værktøjer er, at vi kan målrette dem mod praktisk talt enhver klasse af neuroner, hvilket gør det muligt specifikt at aktivere og dæmpe dem af lys, siger Boyden.
Det er dog muligt, siger Kokel, at forskere kunne identificere andre forbindelser end optovin, der kunne regulere proteinkanalerne, der styrer neuronernes adfærd. Man kunne have en hel værktøjskasse af forbindelser, der aktiverer forskellige kanaler, siger han.