Neuronlyskontakt tændes og slukkes nu

Optogenetik er en nylig innovation inden for neurovidenskab, der giver forskere mulighed for at kontrollere neuronernes aktivitet med lys. Med dette kraftfulde værktøj pirrer forskere det biologiske grundlag for hukommelse, adfærd og sygdom fra hinanden (se Forskere får mus til at 'huske' ting, der ikke skete, og en tænd-sluk-knap for angst,). Men i de første mange år af denne teknologis eksistens var de proteiner, som videnskabsmænd tilføjede til neuroner for at få dem til at reagere på lys, kun gode til at aktivere neuroner. Det begrænsede forskernes evne til at forstå neuronale kredsløb, sæt af indbyrdes forbundne neuroner, der menes at kontrollere adfærd og, når de tænder forkert, at ligge til grund for mange hjernetilstande. Problemer kan opstå på grund af enhver ubalance i kredsløbsaktivitet, hvad enten det er for meget eller for lidt.

Nu har to forskergrupper konstrueret nye optogenetiske proteiner, der kan bruges til effektivt at dæmpe neuroner. Et af de to nye proteiner kommer fra laboratoriet i Karl Deisseroth , en psykiater og neurovidenskabsmand ved Stanford University, der hjalp med at udvikle optogenetik som et forskningsværktøj. Hans gruppes nye slukkeknap til neuroner blev skabt ved at ændre 10 af de 333 aminosyrer i et eksisterende optogenetisk protein, som i sig selv var blevet konstrueret ved at kombinere naturlige proteiner fra grønne alger . Det fremskridt skaber et kraftfuldt værktøj, der gør det muligt for neurovidenskabsmænd at anvende en bremse i ethvert specifikt kredsløb med millisekunders præcision, sagde Thomas Insel, direktør for National Institute of Mental Health, i en offentliggjort erklæring. Det andet nye lyddæmpende protein , udviklet af forskere ved Humboldt Universitetet i Berlin og samarbejdspartnere, blev skabt ved at ændre aminosyrer i det samme eksisterende optogenetiske protein.

Nogle forskere ser også på optogenetik som en potentiel behandling for patienter med en række forskellige tilstande (se For mus, og måske mænd, smerte er væk på et øjeblik, og tænde lyset for at stoppe anfald), men der er store udfordringer at overvinde . Metoden kræver genetisk modifikation af celler for at gøre dem lysfølsomme. Det kræver også implanterede lyskilder til alle undtagen de laveste nerveender.

skjule