Gli Scienziati a MIT Media Lab hanno inventato un modo fare tacere reversibilmente le cellule cerebrali facendo uso degli impulsi di luce gialla, offrenti la prospettiva di gestire l'attività haywire del neurone che si presenta nelle malattie quali l'epilessia e la Malattia del Parkinson.
Tali malattie devono essere trattate spesso rimuovendo i neuroni che infornano in modo errato. La nuova ricerca del MIT ha potuto piombo allo sviluppo della protesi ottica del cervello ai neuroni di controllo, eliminante l'esigenza di ambulatorio irreversibile.
“In futuro, gestire i reticoli di attività dei neuroni può permettere ai trattamenti molto specifici per neurologico e malattie psichiatriche, con pochi o nessun effetti secondari,„ ha detto Edward Boyden, assistente universitario nel Programma nelle Arti e nelle Scienze di Media e guida di nuovo Gruppo del Neuroengineering e del Neuromedia di Media Lab.
Boyden e la filiale Xue Han della ricerca di Media Lab hanno pubblicato i loro risultati nell'emissione del 21 marzo della Biblioteca Pubblica Del giornale online di Scienza UNA (PLOS Uno).
Il lavoro approfitta di un gene chiamato halorhodopsin trovato in un batterio che si sviluppa in acqua estremamente salata, quale il Gran Lago Salato nell'Utah. Nel batterio, pharaonis di Natronomas, i codici del gene per una proteina che servisce da pompa luminoso attivata del cloruro, che aiuta il batterio a fare l'energia.
Quando i neuroni sono costruiti per esprimere il gene di halorhodopsin, i ricercatori possono inibire la loro attività da luce gialla brillante su loro. L'Indicatore Luminoso attiva le pompe del cloruro, che guidano gli ioni del cloruro nei neuroni, abbassanti la loro tensione e facenti tacere il loro infornamento.
Che l'effetto inibitorio può essere estremamente utile trattando le malattie ha causato da infornamento fuori controllo del neurone, ha detto Boyden. “In tali malattie, inibizione è più diretto che l'eccitazione, perché potete interrompere i circuiti neurali che stanno comportando irregolarmente,„ lui ha detto.
Molti pazienti dell'epilessia hanno impiantato gli elettrodi che periodicamente danno ai loro cervelli una scossa elettrica, fungenti da defibrillatore per interrompere i neuroni iperattivi. Questa nuova ricerca apre la possibilità di un innesto ottico che potrebbe fare la stessa cosa, facendo uso di indicatore luminoso invece dell'elettricità. Media Lab che neuroengineering il gruppo pianificazione cominciare studiare tali unità in mouse transgenici questo anno.
Il gruppo egualmente pianificazione usare il nuovo metodo per studiare i circuiti neurali. L'anno scorso, Boyden ha inventato una tecnica per stimolare i neuroni da indicatore luminoso blu brillante su loro, in modo da con il blu e la luce gialla i ricercatori possono ora esercitare il controllo squisito sopra lo stimolo e l'inibizione di diversi neuroni.