К списку статей

Оптогенетика – один из самых прогрессивных и мощных инструментов в руках нейробиологов. Он позволяет контролировать активность отдельно взятых нейронов с помощью световых импульсов. Но нет предела идеалу – ученые из Стентфорда придумали, как его улучшить. Обновленный вариант методики назвали соноптогенетикой и описали его в журнале PNAS.

Иллюстрации, описывающие метод. Wu et al., PNAS

Высокая специфичность и точность – главные отличительные черты оптогенетики. Другая ее особенность – чрезвычайная сложность реализации. Для контроля активности отдельно взятых нейронов необходимо имплантировать инвазивные волноводы. Это связано с тем, что фотоны не способны проникать глубоко в ткани, и световая стимуляция извне невозможна.

Концепция сонооптогенетики подразумевает введение нано-источников света прямо в кровоток, а когда необходимо, стимулирование ультразвуком того, чтобы происходило светоизлучение. Это исключает необходимость хирургических манипуляций, таких как разрез скальпа и краниотомия. Еще одним отличием является то, что для оптогенетки используются потенциал-зависимые ионные каналы, тогда как сонооптогенетика оперирует механохемилюменисцентными наночастицами.

Наноразмерные светоизлучающие частицы вводятся внутривенно, с током крови они переносятся в головной мозг и обеспечивают точечную индукцию светоизлучения в миллисекундном масштабе для оптогенетической нейромодуляции под воздействием фокусированного ультразвука.

В отличие от традиционных подходов «ввода снаружи» в оптогенетике с имплантацией волокон, новый метод обеспечивает подход «изнутри наружу» для доставки наноскопических излучателей света через внутреннюю систему кровообращения и включения/выключения их в любое время и в любом интересующем месте в мозг без экстравазации через минимально инвазивный ультразвуковой интерфейс.

Видео: mindcopy.ru

Файл к статье: mindcopy.ru

Источник: neuronovosti.ru