De Wetenschappers in MIT Media Lab hebben een manier uitgevonden hersenencellen omkeerbaar om tot zwijgen te brengen gebruikend impulsen van geel licht, die het perspectief op haywire het controleren van de neuronenactiviteit aanbieden die in ziekten zoals epilepsie en Ziekte van Parkinson voorkomt.
Dergelijke ziekten moeten vaak worden behandeld door neuronen te verwijderen die verkeerd in brand steken. Het nieuwe onderzoek MIT kon tot de ontwikkeling van optische hersenenprosthetics leiden om neuronen te controleren, eliminerend de behoefte aan onomkeerbare chirurgie.
„In de toekomst, die activiteit controleren kunnen de patronen van neuronen zeer specifieke behandelingen voor neurologische en psychiatrische ziekten, met weinigen of geen bijwerkingen,“ bovengenoemde Edward Boyden, hulpprofessor in het Programma in de Kunsten en de Wetenschappen van Media en leider van de van Media Lab nieuwe Groep toelaten Neuroengineering en Neuromedia.
Filiaal Xue Han van Boyden en van het onderzoek van Media Lab publiceerde hun resultaten in 21 Maart kwestie van de online dagboek Openbare Bibliotheek van Wetenschap ÉÉN (PLOS).
Het werk haalt voordeel uit een gen genoemd die halorhodopsin in een bacterie wordt gevonden die in uiterst zout water, zoals Great Salt Lake in Utah groeit. In de bacterie, Natronomas pharaonis, de gencodes voor een proteïne die als een licht-geactiveerde chloridepomp dient, die de bacterie helpt energie maken.
Wanneer de neuronen worden gebouwd om het halorhodopsingen uit te drukken, kunnen de onderzoekers hun activiteit door het glanzen geel licht op hen remmen. Het Licht activeert de chloridepompen, die chlorideionen in de neuronen die drijven, die hun voltage verminderen en hun vuren tot zwijgen brengen.
Dat het remmende die effect bij het behandelen van ziekten uiterst nuttig kan zijn door onbeheerst neuronenvuren worden veroorzaakt, bovengenoemde Boyden. „In dergelijke ziekten, is de remming directer dan opwinding, omdat u neurale kringen kunt sluiten die zich onregelmatig gedragen,“ hij zei.
Vele epilepsiepatiënten hebben elektroden geïnplanteerd die hun hersenen periodiek een elektrische schok geven, handelend als defibrillator aan sluitings overactive neuronen. Dit nieuwe onderzoek biedt de mogelijkheid van optische implant die het zelfde ding kon doen, gebruikend licht in plaats van elektriciteit. Media Lab die groep neuroengineering is beginnen van plan dergelijke apparaten in transgenic muizen te bestuderen dit jaar.
De groep is ook van plan om de nieuwe methode aan studie neurale kringen te gebruiken. Vorig jaar, bedacht Boyden een techniek om neuronen door het glanzen blauw licht op hen te bevorderen, zodat met blauw en geel licht kunnen de onderzoekers uitstekende controle over de stimulatie en de remming van individuele neuronen nu uitoefenen.