Российские ученые научились стимулировать нервные клетки с помощью инфракрасного излучения

02:18 25.05.2017


Ученые разработали метод стимуляции нервных клеток инфракрасным излучением, что поможет без операционного вмешательства стимулировать нейроны в глубоких слоях тканей при исследовании мозга и терапии различных заболеваний нервной системы.

"Наш метод открывает широкие перспективы для его использования в науке и для дальнейших разработок, - говорит Всеволод Белоусов, руководитель исследования, заведующий Лабораторией молекулярных технологий Института биоорганической химии РАН.

- Наши результаты позволят создать новые подходы к терапевтической стимуляции или, наоборот, подавлению функций различных клеток в организме".

Точечная стимуляция нейронов без использования лекарств и операций может помочь в лечении таких заболеваний, как болезнь Паркинсона, депрессия и эпилепсия. Попытки выборочно стимулировать нужные нейроны предпринимались и ранее - в 2005 году ученым удалось сделать нервные клетки чувствительными к свету, изменив их с помощью генно-инженерных методов. Тогда американские исследователи создали методику оптогенетики - они "вживили" в нейроны светочувствительные белки-рецепторы, и включали измененные нейроны, облучая их светом.

Ученые из Института биоорганической химии имени Шемякина и Овчинникова РАН, Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН и Московского государственного университета имени Ломоносова прибегли к методу термогенетики, они использовали белки-рецепторы, чувствительные не к свету, а к изменениям температуры - терморецепторы змей TRPA1, которые отвечают за тепловое зрение, то есть способность "видеть" теплые объекты на расстоянии.

Чтобы подтвердить, что измененные нейроны чувствуют тепло, и это отражается на поведении животных, исследователи провели эксперимент на рыбках данио (Danio rerio). Рыбок разделили на две группы - одну с нейронами, имеющими змеиные терморецепторы TRPA1, и другую - без терморецепторов. Исследователи повышали температуру тела рыб с помощью пучка инфракрасного света. Рыбки с терморецепторами испытывали ложное чувство прикосновения в месте, которое подвергалось облучению, и пытались уплыть. Рыбки без терморецепторов никак не реагировали на облучение.

"ИК-излучение глубже проникает в ткань, а значит, появится возможность стимулировать более глубокие слои мозга. Во-вторых, термогенетика имеет огромное преимущество в работе с маленькими модельными животными, например мальками рыб или плодовыми мушками, которые пугаются синего света, используемого в классических оптогенетических экспериментах для активации нейронов. ИК-излучение для них невидимо, поэтому можно не опасаться побочных реакций животного на яркий свет".

"Добрости" — совместная рубрика с "Жить", общероссийским социальным проектом, призванным поддержать людей, оказавшихся в сложной жизненной ситуации.

 

 

По материалам: (http://tass.ru/nauka) 

 

Ключевые слова: ученые

Версия для печати