Оптогенетическая технология – альтернатива болеутоляющим средствам

Оптогенетическая технология – альтернатива болеутоляющим средствам

В начале 2000-ых годов профессор Геро Мизенбок впервые сформулировал принципы методики, при помощи которой можно взять под контроль болевые ощущения. Но что самое интересное, что сделать это, ученый предлагает при помощи света.

Через несколько лет Карл Дайссерот из Стэнфорда решил сделать описание технологии оптогенетики. Для проведения эксперимента ученый выбрал плодовых мушек и мышей, в нейроны которых биологи вводили ген белка канального родопсина, полученного из клеток зеленых водорослей. Благодаря тому, что вещество белковой природы встраивается в мембрану, при освещении синим светом, оно пропускает только позитивно заряженные ионы, в результате чего повышается активность отдельных нервных цепочек.

Стоит отметить, что похожая методика уже использовалась ранее при изучении физиологических основ страха. При помощи оптоволоконных кабелей, которые имплантировались прямо в мозг, ученые могли контролировать чувство страха у мышей.

Несколько лет назад, группа Дайссерота заявила, что используемая ими технология может стать значительным прорывом в медицине. Но учитывая тот факт, что эксперименты с мозгом отличаются некоторыми особенностями, ученые решили проводить все необходимые исследования на рецепторах кожи и это дало свой результат.

За счет использования специальных вирусов биологи встраивали светочувствительный белок в мембраны нервных окончаний мышей. После такой манипуляции животных переносили в контейнер из плексигласа. На следующем этапе эксперимента, мышей подвергали влиянию синего света. В результате животные начинали пищать, метаться по всему контейнеру демонстрируя таким образом свою реакцию на боль. Желтый свет, наоборот, блокировал боль, даже в том случае, когда на мышей направляли лазерный луч.

Сегодня множество людей по всему миру, в результате различных болезней и травм испытывают постоянные болевые ощущения. Но современная медицина, учитывая ее уровень развития, не в состоянии предложить что-то лучшее чем обезболивающие препараты. Более того, действие этих препаратов, как правило, сопровождаются побочными эффектами. В будущем, оптогенетическая технология может стать прекрасной альтернативой подобным препаратам. Если же у пациентов изменять клетки рецепторов, то под влиянием желтого света, боль будет отступать.

Подготовлено по материалам Nature.Com

Ещё в разделе

Почему люди помнят свои сны

Почему люди помнят свои сны

Ученым из Франции удалось обнаружить, что у людей, которые хорошо помнят свои сны, в коре мозга есть две области, характеризующиеся повышенной активностью. Эти области находятся в постоянной активности независимо от состояния человека, то есть, независимо от того спит он или нет.

Что же вызывает у нас чувство голода

Что же вызывает у нас чувство голода

Как известно, пища является источником энергии, поступающей в организм человека. Также известно, что пищу, человек начинает искать под влиянием голода. Кроме того, известно, что именно из-за чувства голода у людей появляется избыточный вес, расстройства пищеварения другие подобные проблемы. Но ученые установили, что на самом деле все немного иначе.

Биологи выяснили механизм интеллектуальной деятельности птиц семейства врановых

Биологи выяснили механизм интеллектуальной деятельности птиц семейства врановых

Уже давно известно, что представители семейства врановых отличаются своими высокими интеллектуальными способностями. Нейробиологи из Тюбингена Лена Вайт и Андреас Нидер решили узнать, что же способствует относительно высоким умственным способностям птиц.

Бактерии способны проводить электричество

Бактерии способны проводить электричество

Нити бактерий семейства Geobacter sulfurreducens могут проводить электроны при посредстве остатков ароматических аминокислот. Сами же аминокислоты имеют структуру винтовой лестницы, которая окутывает «нанопровод».

Почему хомячки рода Onychomys не бояться скорпионов

Почему хомячки рода Onychomys не бояться скорпионов

Американские ученые смогли выяснить причину, по которой обитающие на территории США хомячки рода Onychomys нападают на скорпионов и при этом не боятся их яда. При посредстве проведенных экспериментов, ученые выяснили, что яд скорпионов вместо активизации чувствительным к боли клеткам наоборот, способствует их подавлению.

Сделаны первые шаги к созданию искусственного интеллекта

Сделаны первые шаги к созданию искусственного интеллекта

Американским нейрофизиологам впервые удалось выделить те участки мозга, которые несут ответственность за работу человеческого воображения. После чего, исследователи составили своего рода карту взаимосвязей между структурными частями «центра фантазий».

Планарии запоминают свое прошлое

Планарии запоминают свое прошлое

В процессе проведения эксперимента над плоскими ресничными червями планариями, был обнаружен один весьма интересный факт. Сам эксперимент по своей сути был жестоким, но с другой стороны, для современной науки он имеет большое значение. Для его осуществления, червям отрезали голову. Но стоит заметить, что делалось это только после ряда специальных «тренировок». Интересно, что для регенерации потерянной части тела, червям потребовалось всего две недели. Кроме того, за это время животные не только возобновляли утраченные части тела, но и возвращали навыки, которые были приобретены в ходе тренировок.

Любовь меняет не только психику, но и хромосомную структуру

Любовь меняет не только психику, но и хромосомную структуру

Американским нейробиологам удалось установить, как состояние влюбленности влияет на работу мозга и участие в моногамии хромосомных модификаций.

Новые попытки регуляции сна

Новые попытки регуляции сна

Группе ученых удалось выделить ген, несущий ответственность за регуляцию сна. Известно, что сон является очень важным процессом в жизнедеятельности любого человека. Все дело в том, что сон регулирует большое количество как физиологических, так и психических процессов. Учитывая современное состояние экологии, нарушения сна встречаются все более часто. Естественно, что в таких условиях прогрессирует много различных заболеваний, именно поэтому, генетические методы коррекции сна смогут найти довольно таки широкое применение.

Благодаря человеческим клеткам мыши стали умнее

Благодаря человеческим клеткам мыши стали умнее

Известно, что астроциты являют собой одну из разновидностей глиальных клеток. Благодаря наличию астроцитов обеспечивается питание и физическая поддержка нейронам. Но стоит отметить, что астроциты бывают разными. Несколько лет назад американские биологи заметили, что вышеупомянутые человеческие клетки по своим размерам значительно превосходят мышиные. Кроме того, у человека астроциты имеют большее количество выростов при помощи которых они соединяются с нейронами и кровеносными сосудами. Учитывая такую разницу, ученые захотели разобраться влияет ли такое строение клеток на мозговую деятельность. С этой целью, человеческие клетки, предшественники астроцитов, были пересажены в организм крыс.

Длительная память имеет белковую природу

Длительная память имеет белковую природу

Современная наука утверждает, что отдельных «молекул памяти», способных хранить воспоминания, не существует. Как известно, воспоминания организованы целыми сетями, паттернами клеток нервной системы, которые связываются соединениями синапсов. Уникальную роль, в данном случае, играют белково-сахаридные молекулы пептидогликанов. Именно последние покрывают отдельные части нейронов, благодаря своей концентрации вокруг синапсов.

Благодаря уникальной разработке человеческая память улучшиться

Благодаря уникальной разработке человеческая память улучшиться

Биологи из Университета Южной Калифорнии разработали уникальный имплантат. Уникальность разработки состоит в том, что с ее помощью улучшается память человека. Устройство создавалось для людей, страдающих болезнью Альцгеймера.

Можно ли улучшить показатели учения

Можно ли улучшить показатели учения

Американские ученые из Бостонского университета выяснили, что искусственная синхронизация различных областей мозга, которую проделали при посредстве транскраниальной стимуляции, дает возможность значительно повысить успешность обучения и выполнения ряда задач.

Установлена причина нервного тика

Установлена причина нервного тика

Группе американских ученых удалось провести идентификацию генов, мутации в которых могут являться причиной синдрома Туретта. Именно так по научному называется расстройство центральной нервной системы, которое сопровождается различными тиками, включая выкрикивание нецензурных слов. Как известно, вышеупомянутое расстройство передается по наследству.

Пуповинная кровь замедляет старение

Пуповинная кровь замедляет старение

Американским нейробиологам удалось выяснить, что белки, входящие в состав пуповинной человеческой крови, являются средством омоложения для старых мышей.

Какие клетки поражаются при неврологических расстройствах

Какие клетки поражаются при неврологических расстройствах

Американские ученые из Калифорнийского университета смогли определить клетки мозга, принимающие участие в создании условных рефлексов, которые были изучены Павловым на собаках. Исследования подтвердили, что те же нейроны являются главными мишенями при болезнях Гентингтона и Паркинсона, а также синдроме Туретта.

И после смерти мозг не всегда умирает

И после смерти мозг не всегда умирает

Канадским медикам удалось зафиксировать одну невероятную закономерность. В частности речь идет о мозговой активности мертвого человека. После остановки сердца специалисты зарегистрировали продолжительные дельта-волны. Как правило, такие волны могут наблюдаться только при глубоком сне.

Существует ли связь между зеванием и размером головного мозга

Существует ли связь между зеванием и размером головного мозга

Американским психологам из Университета штата Нью-Йорк удалось обнаружить удивительный факт. Оказывается, что продолжительность зевания у млекопитающих имеет прямое отношение к размеру головного мозга.

Человеческий мозг содержит магнитные шарики

Человеческий мозг содержит магнитные шарики

Британские ученые, в результате нового исследования, обнаружили микроскопические магнитные частицы в человеческом мозге. По мнению биологов, частицы могли попасть в нервные ткани из загрязненного воздуха. Более того, есть основания полагать, что именно эти частицы могут стать причиной болезни Альцгеймера.

Рептилии могут видеть сны

Рептилии могут видеть сны

На основе результатов последнего исследования биологам удалось выяснить, что австралийские ящерицы могут видеть сны. Все дело в том, что ящерицы в состоянии входить в фазу быстрого сна, который, как известно, сопровождается сновидениями. При помощи этого эксперимента ученые смогли доказать наличие у рептилий такого же сна, как млекопитающих и птиц.

Оценка:

Пока комментариев нет