Нобелевскую премию по медицине присудили за открытия в оптогенетике
Лента новостей
Ученые научились использовать свет для управления нервной системой. В будущем это может помочь в выздоровлении пациентов, например, со слепотой и нейродегенеративными заболеваниями
Нобелевскую премию по физиологии и медицине присудили за открытия в области оптогенетики. Награду поровну делят между собой трое ученых: американец Карл Дайсерот и немцы Петер Хегеман и Георг Нагель.
Двое последних еще в начале нулевых обнаружили в одноклеточной водоросли белок, позволяющий делать любую клетку светочувствительной. А в 2005 году Карл Дайсерот опубликовал прорывную работу, в которой применил этот метод в экспериментах на грызунах.
До появления оптогенетики ученые могли изучать, за какие функции отвечают конкретные области мозга, но не могли подтвердить это экспериментально. Объясняет врач, исследователь, сооснователь и заместитель главного редактора портала «Нейроновости» Анна Хоружая:
Анна Хоружая врач, исследователь, сооснователь и заместитель главного редактора портала «Нейроновости» «Оптогенетика — это целенаправленный метод принуждения нейронов реагировать электрическим импульсом и принуждение определенной группы нейронов делать то, что вам нужно. Например, такой эксперимент был с оптогенетикой. Вы учите мышку бояться определенного пространства — вы помещаете мышку в клетку, ее там бьет током, мышка запоминает, в какой именно клетке ее било током, и в следующий раз, когда вы помещаете мышку туда, например, на следующий день, она начинает бояться. Мы можем с помощью оптогенетики, во-первых, измерить, какие именно клетки за это отвечают, и мы можем воспроизвести эту же реакцию страха в совершенно другом контексте, чему мышка не училась. Вы включаете свет, заставляете светом активироваться нейроны, которые записали страх в предыдущем случае, и мышка опять начинает бояться. Почему это важно для медицины? Потому что это метод, который может, например, позволить возвращать потерянные воспоминания. Например, при болезни Альцгеймера. Те же самые эксперименты на мышках показали, что мы можем включать те воспоминания, которые, как оказывается, не стираются, а просто к ним теряется доступ. Но, пожалуй, в медицине самая первая область, где в течение следующих пяти лет будет использоваться оптогенетика, — это восстановление зрения».
Возможности практического применения оптогенетики в будущем огромны, в том числе этот метод может помочь в терапии ментальных расстройств, указывает нейробиолог Владимир Алипов:
Владимир Алипов нейробиолог «Это технология, которая позволяет не просто видеть активность нервных клеток, она позволяет управлять ей. Причем до этого мы могли это делать с помощью электродов, но проблема электродов в том, что они действуют неизбирательно, то есть все, что вокруг этого электрода, будет как-то стимулироваться. А оптогенетика позволяет избирательно пометить только определенные клетки. То есть, например, не все клетки мозга, а только те клетки, которые участвовали в формировании какого-то воспоминания. И самое главное — после этого можно не только их активировать, можно их подавлять. В основном это делается так, что помещается оптоволокно в какое-то место мозга и по нему подается свет разной длины волны. Один будет активировать — предположим, синий, — а другой — предположим, желтый — будет, наоборот, инактивировать. Во-первых, это про управление воспоминаниями. Если мы пометим клетки, которые отвечают, например, за контроль аппетита, мы можем усиливать аппетит, и тогда животное может накидываться даже на что-то, что вообще не является съедобным. Или, наоборот, мы можем подавлять аппетит. Мы можем активировать клетки, которые отвечают за социальное поведение, влияют, например, на уровень агрессии. Можно активировать какое-то двигательное поведение. Соответственно, можно представить, какой огромный потенциал это имеет в рамках исследования и еще больше потенциал в рамках терапии тех или иных расстройств у человека. Например, мы можем помогать извлекать воспоминания при болезнях Альцгеймера или помогать их формировать. Мы можем, наоборот, подавлять какие-то воспоминания, например при посттравматическом стрессовом расстройстве. Может быть, получится управлять какими-то эмоциональными путями при депрессии, тревожном расстройстве. Может быть, получится управлять какими-то психотическими симптомами. И самое интересное — Судзуми Тонегава из MIT сделал с помощью этого метода, оптогенетики, одну из знаковых работ, они смогли создать ложные воспоминания у мыши».
Премия по физиологии и медицине — первая из объявленных Нобелевок в этом сезоне. На этой неделе также станут известны лауреаты Нобелевской премии по физике, химии и литературе. На 9 октября запланировано вручение премии мира. А лауреата премии по экономическим наукам объявят 12 октября.
Рекомендуем:
Рекомендуем:
