На зміну лікам можуть прийти світлові імпульси


На зміну лікам можуть прийти світлові імпульси

Фоторецептори в сітківці не тільки надають нам інформацію про світ, але і контролюють настрій, рівень метаболізму і циркадні ритми. Таким чином, світло може безпосередньо впливати на мозок. Вчені з Університету Іллінойсу провели експеримент на мишах, щоб з’ясувати, як спеціально розроблені світлові імпульси можуть вплинути на поведінку нейронів. Про дослідження пише Science Daily.

Особливі світлові пучки, звані когерентним контролем, раніше застосовувалися для регулювання хімічних реакцій, але в даній роботі за їх допомогою вперше контролювали функції живої клітини. В дослідженні використовували оптогенетичні мишачі нейрони, тобто нервові клітини, в які був доданий ген, що примушує їх реагувати на світло. За словами дослідників, аналогічний метод можна застосовувати для клітин, які природним чином реагують на світло, наприклад, рецепторів сітківки.

У той час як більшість біологічних систем в природі адаптовані до безперервного сонячного світла, автори роботи використовували потік дуже коротких світлових імпульсів — менше ніж 100 фемтосекунд. Це вивільняє велику кількість енергії за короткий проміжок часу, збуджуючи молекули в різних енергетичних станах. Крім управління тривалістю світлових імпульсів, команда керувала порядком довжин хвиль кожного світлового імпульсу.

Світло використовувалося для збудження світлочутливого каналу в мембрані нейронів. Коли канали збуджувалися, вони пропускали іони, що призводило до того, що нейрони виробляли нервовий імпульс. Таким чином, було доведено, що надшвидкі світлові імпульси можуть збуджувати нейрони. Потенційно це може стати основою для терапії проблем з настроєм і циркадними ритмами. Можливо, в один прекрасний день світло зможе замінити ліки.

За словами авторів роботи, когерентний контроль міг би зробити оптико-цифрові дослідження більш гнучкими, тому що змінювати властивості використовуваного світла набагато простіше, ніж щоразу створювати особливий різновид генно-модифікованих мишей. Також відкриття повинне допомогти розвитку інших галузей науки за межами оптогенетики — наприклад, дослідженнями очей і фотосинтетичних структур.

  • i

    Якшо Ви помітили помилку, виділіть необхідну частину тексту й натисніть Ctrl+Enter, щоб повідомити про це нам.

Дивись також
В Контексті Finance.ua