Os Cientistas em MIT Media Lab inventaram uma maneira de silenciar reversìvel os neurónios que usam os pulsos da luz amarela, oferecendo a perspectiva de controlar a actividade haywire do neurônio que ocorre nas doenças tais como a epilepsia e a doença de Parkinson.
Tais doenças frequentemente devem ser tratadas removendo os neurônios que despedem incorrectamente. A pesquisa nova do MIT podia conduzir à revelação de próteses ópticas do cérebro aos neurônios do controle, eliminando a necessidade para a cirurgia irreversível.
“No futuro, controlar os testes padrões da actividade dos neurônios pode permitir tratamentos muito específicos para neurológico e doenças psiquiátricas, com poucos ou nenhuns efeitos secundários,” disse Edward Boyden, professor adjunto no Programa em Artes e em Ciências dos Media e líder do Grupo novo do Neuroengineering e do Neuromedia de Media Lab.
Boyden e a filial Xue Han da pesquisa de Media Lab publicaram seus resultados na introdução do 21 de março da Biblioteca Pública do jornal em linha da Ciência UM (PLOS Um).
O trabalho aproveita-se de um gene chamado halorhodopsin encontrado em uma bactéria que cresça na água extremamente salgado, tal como o Great Salt Lake em Utá. Na bactéria, pharaonis de Natronomas, os códigos do gene para uma proteína que serva como uma bomba luz-ativada do cloreto, que ajude a bactéria a fazer a energia.
Quando os neurônios são projectados para expressar o gene do halorhodopsin, os pesquisadores podem inibir sua actividade brilhando a luz amarela neles. A Luz activa as bombas do cloreto, que conduzem íons do cloreto nos neurônios, abaixando sua tensão e silenciando seu despedimento.
Que o efeito inibitório pode ser extremamente útil ao lidar com doenças causou pelo despedimento fora de controle do neurônio, disse Boyden. “Em tais doenças, inibição está mais directo do que a excitação, porque você pode fechar os circuitos neurais que se estão comportando erraticamente,” ele disse.
Muitos pacientes da epilepsia implantaram os eléctrodos que dão periòdicamente a seus cérebros uma sacudida elétrica, actuando como um desfibrilador para fechar os neurônios overactive. Esta pesquisa nova abre a possibilidade de um implante óptico que poderia fazer a mesma coisa, usando a luz em vez da electricidade. Media Lab que neuroengineering o grupo planeia começar estudar tais dispositivos em ratos transgénicos este ano.
O grupo igualmente planeia usar o método novo para estudar circuitos neurais. No ano passado, Boyden planejou uma técnica para estimular os neurônios brilhando a luz azul neles, assim que com luz azul e amarela os pesquisadores podem agora exercer o controle excelente sobre a estimulação e a inibição de neurônios individuais.