Ahvide aju ja käitumise kontrollimine valgusega

Ahvide aju ja käitumise kontrollimine valgusega
Ahvide aju ja käitumise kontrollimine valgusega
Anonim

Teadlased, kes teatasid 26. juulil veebis ajakirjas Current Biology, Cell Pressi väljaandes, on esimest korda näidanud, et nad suudavad kontrollida ahvide käitumist, kasutades sinise valguse impulsse, et teatud ajurakke väga spetsiifiliselt aktiveerida. Leiud kujutavad endast olulist edusamme optogeneetikas, mis on kaasaegne meetod ajutegevuse ja käitumise vahel põhjuslike seoste loomiseks. Avastuse põhjal väidavad teadlased, et sarnast valgusel põhinevat meelekontrolli saaks terapeutilistel eesmärkidel tõenäoliselt ka inimestel tööle panna.

"Oleme esimesed, kes näitavad, et optogeneetika võib ahvide käitumist muuta," ütleb Wim Vanduffel Massachusettsi üldhaiglast ja KU Leuveni meditsiinikoolist. "See avab ukse optogeneetika laiaulatuslikule kasutamisele primaatide uuringutes ja alustab optogeneetikapõhiste ravimeetodite väljatöötamist inimestele."

Optogeneetikas pannakse neuronid valgusele reageerima teatud mikroobsetest organismidest pärinevate valgustundlike geenide sisestamise kaudu. Varasemad uuringud olid seda meetodit peamiselt kinnitanud kasutamiseks selgrootute ja näriliste puhul, vaid mõned uuringud näitavad, et optogeneetika võib ahvide aju aktiivsust suurel määral muuta.

Uues uuringus keskendusid teadlased neuronitele, mis kontrollivad teatud silmaliigutusi. Kasutades optogeneetikat koos funktsionaalse magnetresonantstomograafiaga (fMRI), näitasid nad, et nad saavad kasutada valgust nende neuronite aktiveerimiseks, tekitades ajutegevust ja peeneid muutusi silmade liikumise käitumises.

Teadlased leidsid ka, et nende fokaalse ajupiirkonna optogeneetiline stimulatsioon põhjustas muutusi spetsiifiliste närvivõrkude aktiivsuses, mis paiknesid valguse esmasest aktiveerimiskohast teatud kaugusel.

Leiud ei silluta teed mitte ainult palju üksikasjalikumaks arusaamiseks, kuidas aju erinevad osad käitumist kontrollivad, vaid neil võib olla ka oluline kliiniline rakendus Parkinsoni tõve, sõltuvuse, depressiooni, obsessiiv-kompulsiivse häire ravis. ja muud neuroloogilised seisundid.

"Mitmeid neuroloogilisi häireid võib seostada teatud rakutüüpide talitlushäiretega väga spetsiifilistes ajupiirkondades, " ütleb Vanduffel. "Nagu juba soovitas üks juhtivaid optogeneetika teadlasi Karl Deisseroth Stanfordi ülikoolist, on oluline tuvastada nende aluseks olevad neuronaalsed ahelad ja neuroloogilisi häireid põhjustavate aberratsioonide täpne olemus ning potentsiaalselt manipuleerida nende talitlushäiretega ahelatega, millel on kõrge tugevus. täpsus nende taastamiseks.Optogeneetika ilu seisneb selles, et erinev alt teistest meetoditest saab mõjutada väga spetsiifiliste rakutüüpide aktiivsust, jättes teised puutumata."

Populaarne teema