
ActiveNews se confruntă cu cenzura pe rețele sociale și pe internet. Intrați direct pe site pentru a ne citi și abonați-vă la buletinul nostru gratuit. Dacă doriți să ne sprijiniți, orice donație este binevenită. Doamne, ajută!
Redăm, mai jos, traducerea articolului din The Guardian, realizată de asociația Bucovina Profundă:
Noua metodă folosește o proteină magnetizată pentru a activa celulele creierului rapid, reversibil și neinvaziv
Cercetătorii din Statele Unite au dezvoltat o nouă metodă de control al circuitelor cerebrale asociate cu comportamente complexe la animale, folosind ingineria genetică pentru a crea o proteină magnetizată care activează grupuri specifice de celule nervoase de la distanță.
Înțelegerea modului în care creierul generează comportament este unul dintre obiectivele finale ale neuroștiinței – și una dintre cele mai dificile întrebări ale sale. În ultimii ani, cercetătorii au dezvoltat o serie de metode care le permit să controleze de la distanță grupuri specificate de neuroni și să cerceteze funcționarea circuitelor neuronale.
Deși puternice, ambele metode au dezavantaje. Optogenetica este invazivă, necesitând inserarea fibrelor optice care livrează impulsurile de lumină în creier și, în plus, măsura în care lumina pătrunde în țesutul dens al creierului este sever limitată. Abordările chimiogenetice depășesc ambele limitări, dar induc de obicei reacții biochimice care necesită câteva secunde pentru a activa celulele nervoase.
Güler și colegii săi au argumentat că forțele magnetice de cuplu (sau de rotație) ar putea activa TRPV4 prin tragerea porului central și, prin urmare, au folosit ingineria genetică pentru a fuziona proteina cu regiunea paramagnetică a feritinei, împreună cu secvențe scurte de ADN care semnalizează celulele pentru transport proteine la membrana celulei nervoase și le-au inserat în aceasta.
Când au introdus această construcție genetică în celulele renale embrionare umane cultivate în laborator pe plăci Petri, celulele au sintetizat proteina „Magneto” și au introdus-o în membrana lor. Aplicarea unui câmp magnetic a activat proteina TRPV1 proiectată, dovadă fiind creșterea tranzitorie a concentrației ionilor de calciu în celule, evidențiat la microscopul cu fluorescență.
Apoi, cercetătorii au introdus secvența ADN Magneto în genomul unui virus, împreună cu gena care codifică proteina fluorescentă verde și secvențele de ADN reglatoare care fac ca acest proiect să fie exprimat numai în tipuri specificate de neuroni. Apoi au injectat virusul în creierul șoarecilor, vizând cortexul entorhinal și au disecat creierul animalelor pentru a identifica celulele care emit fluorescență verde. Folosind microelectrozi, au arătat apoi că aplicarea unui câmp magnetic pe feliile creierului a activat Magneto, astfel încât celulele să producă impulsuri nervoase.
Într-un ultim experiment, cercetătorii au injectat Magneto șoarecilor de laborator în zona Corpus Striatum, o structură profundă a creierului conținând neuroni producători de dopamină care sunt implicați în recompensă și motivație, apoi au plasat animalele într-un aparat împărțit în secțiuni magnetizate și ne-magnetizate . Șoarecii care exprimă Magneto au petrecut mult mai mult timp în zonele magnetizate decât șoarecii care nu au făcut-o, deoarece activarea proteinei a determinat neuronii din corpus striatum care o exprimă să elibereze dopamină, astfel încât șoarecii au ales acele zone magnetizate care le produceau satisfacții (dopaminice). Acest lucru arată că Magneto poate controla de la distanță declanșarea neuronilor adânci în creier și, de asemenea, poate controla comportamente complexe.
„Încercările anterioare [folosirea magneților pentru a controla activitatea neuronală] au necesitat mai multe componente pentru ca sistemul să funcționeze – injectarea particulelor magnetice, injectarea unui virus care exprimă un canal sensibil la căldură, [sau] fixarea capului animalului, astfel încât o bobină să poată induce modificări în magnetism ”, explică el. „Problema cu existența unui sistem cu mai multe componente este că există atât de mult spațiu pentru ca fiecare piesă individuală să nu funcționeze.”
„Acest sistem este un virus unic, elegant, care poate fi injectat oriunde în creier, ceea ce îl face din punct de vedere tehnic mai ușor de utilizat și mai puțin probabil să apară defecțiuni”, adaugă el, „iar echipamentul lor de influențare a comportamentului a fost conceput inteligent pentru a conține magneți acolo unde este cazul, astfel încât animalele să se poată deplasa liber.”
„Magnetogenetica” este, prin urmare, o completare importantă a cutiei de instrumente a neurologilor, care va fi, fără îndoială, dezvoltată în continuare și va oferi cercetătorilor noi modalități de a studia dezvoltarea și funcționarea creierului.
Referință
Citiți și articolul nostru pe aceeași temă, urmărind și filmare de mai jos: