Новые оптогенетические ключи позволяют активировать не только участки мозга, но и нейроны других частей нервной системы - «Наука и технологии»

Оптогенетика является одной из самых молодых областей науки, которая позволяет ученым-нейробиологам активировать определенные участки мозга и нервные клетки при помощи импульсов света. Основной трудностью в этом деле является необходимость передавать импульсы света извне в недра головного мозга и нам уже доводилось видеть весьма нелицеприятные снимки подопытных животных, из головы которых торчит оптоволоконный кабель. Однако, исследователи из Стэнфордского университета разработали и изготовили первые образцы крошечных беспроводных светодиодных оптогенетических ключей, которые могут быть имплантированы под кожу животных. Это позволит ученым подавать импульсы света в мозг и стимулировать нейроны, в то время когда животные двигаются и занимаются своими обычными делами, находясь в привычной для них среде.

Напомним нашим читателям, что в оптогенетике используются нейроны, которые были генетически модифицированы для того, чтобы получить возможность реагировать на свет. Производимые модификации представляют собой внедрение в нейроны чужеродных генов, изъятых из зеленых морских водорослей определенного вида. Производя генные модификации, ученые могут контролировать, в каких участках мозга будут находиться светочувствительные нейроны и это позволяет им изучать функции отдельных участков мозга, активируя их светом и наблюдая за реакцией животных. Используя подобные методы, ученые узнали уже достаточно многое о строении и функционировании мозга, и изучили некоторые виды дисфункций, возникающих в результате некоторых заболеваний у людей.

Первые оптогенетические системы использовали оптоволоконные кабели, внедренные хирургическим методом прямо в головы подопытных животных. Эти животные, дабы не нанести себе повреждений, были зафиксированы или существенно ограничены в подвижности. За прошедшие несколько лет были разработаны беспроводные системы, которые устанавливались на голове животного в виде достаточно большого и тяжелого "шлема". Это значительно улучшило ситуацию, но все же, подвижность животных при этом также была немного ограничена.