Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Categories:

Оптогенетические движения: впервые на приматах

Японские исследователи успешно продемонстрировали технологию оптогенетики на нечеловекообразных обезьянах. Ученые показали, что с помощью нее можно также успешно изучать функции отдельных регионов мозга и у приматов, что ранее не получалось.

Оптогенетические движения: впервые на приматах

Метод оптогенетики в прямом смысле слова изменил нейробиологию и дал возможности для внушительного рывка вперед в понимании работы отдельных областей мозга. С помощью вирусного вектора в нужные нейроны, которые становятся предметов изучения, встраиваются канальные белки, напоминающие фоторецепторы в сетчатке глаза. Они способны открываться под действием света определенной волны и впускать в клетку потоки ионов натрия, вызывая ее возбуждение и генерацию потенциала действия. Таким образом исследователи могут проанализировать, какие клетки какие функции выполняют.



Основными экспериментальными животными, на которых применяется метод, были и остаются грызуны, рыбки данио-рерио и некоторые другие организмы. Однако на эволюционной лестнице они стоят довольно далеко от человека, а для лучшего понимания работы человеческого мозга нужны организмы более близкие. Попытки применить оптогенетику на приматах ранее были, но их нельзя назвать успешными.

Очередной рывок в этом направлении попытались сделать японские исследователи из Национального института физиологических наук и Университета Тохоку в Японии. И группа, возглавляемая профессором Ацуши Намбу (Atsushi Nambu), значительно преуспела.

Оптогенетические движения: впервые на приматах

У этого есть несколько причин. Во-первых, ученые разработали адено-ассоциированный вирусный вектор, который крайне эффективно экспрессирует светочувствительный белок канальный родопсин 2 (ChR2). Этот вектор точечно ввели в область первичной моторной коры у макак, которая отвечает за контроль мышц рук.

Во-вторых, исследователи специально для эксперимента разработали инструмент, оптрод, который мог одновременно записывать активность нейронов коры мозга, генерировать световое излучение и отдельно производить электрические импульсы. Оптрод ввели интракортикально (в кору) и удостоверились, что встройка вирусного генома в клетки прошла успешно – вновь собранные белки канального родопсина встроились в мембраны нейронов, и они под воздействием даже небольших вспышек света (оптогенетическая интракортикальная микростимуляция, oICMS) генерировали длительные и повторяющиеся потенциалы действия. Наблюдающиеся при этом мышечные сокращения были абсолютно сопоставимы с теми, которые вызывались электрической стимуляцией.



Авторы работы считают, что это исследование разрушает препятствия для оптогенетических манипуляций с нейронной активностью и поведением у нечеловекообразных обезьян и расширяет горизонты нейробиологии. Ну а мы будем внимательно следить за дальнейшими публикациями в этом направлении.

Подробности работы опубликованы в журнале Nature Communications.

Текст: Анна Хоружая





Ссылка на источник

Tags: инструменты и методы, нейробиология, нейроновости
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

Buy for 20 tokens
Иппотерапия – это уникальный вид реабилитации без боли и лекарств, который способен творить чудеса. Именно это направление помощи Центр помощи «Вера» открыл в поддержку тяжелобольных детей и предоставляет возможность бесплатно пройти 3 курса занятий в год. Первые занятия…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments