Optogenetika Az agy becsapása - megfigyelő
Optogenetika Az agy becsapása
A kutatók optogenetikával manipulálják az agysejteket. Így dekódolhatják az agyi folyamatokat, de kontrollálhatják az érzéseket vagy az érzékeléseket is. Hol vannak a határok?
Mintha távirányítású: A színes fény stimulálja a rágcsáló agyának bizonyos idegsejtjeit. Ily módon a kutatók lokalizálhatják a rendellenességek okát.
Kép: Popular Science/Gettyimages
A ketrecben lévő egér szorgalmasan szimatolja a falakat és a padlót. Kábelt erősítenek a fején. Andreas Lüthi agykutató kapcsolót nyom. A kék fény a kábel optikai szálain keresztül rohan az egér agyába. Az állat hirtelen leállítja mozdulatait, és egyfajta bénulásba esik. A kutató a színét sárga színre változtatja. Mintha semmi sem történt volna, az egér újra felfedezi a ketrecet. A kék fénysugár ismét szünetet tart. Mozdulatlan marad, mintha félne. "A félelemközpontot ki- és bekapcsolhatom a fénysugárral" - magyarázza Lüthi.
A tudós több mint tíz éve tanulmányozza a félelem jelenségét és annak okait. Nem pszichiáterként vagy pszichológusként, hanem agykutatóként a bázeli Friedrich Miescher Intézetben. Kísérleteket végez állatokkal és izolált idegsejtekkel, és tanulmányozza az agy biokémiai folyamatait, amelyek félelmet váltanak ki. Az eredmények segítenek jobban megérteni a szorongás és a pánikrohamok eredetét az emberekben és optimalizálni kezelésüket.
Amit Lüthi csinál, optogenetikának hívják. A módszer meglepő módon ötvözi az optikát a géntechnológiával, és mély betekintést enged az agyba. Az egyes agysejteket rövid fényimpulzusok stimulálják. "Azáltal, hogy egy gombnyomással aktiváljuk vagy deaktiváljuk őket, először megvizsgálhatjuk, hogy mit csinálnak az egyes idegsejtek" - mondja Lüthi. Ez lehetővé teszi az agysejtek milliárdos hálózatának tanulmányozását korábban elérhetetlen felbontásban. A központi idegrendszerbe történő beavatkozás lehetővé teszi az egyes idegsejtek manipulálását. Ez megteremti a visszaélések lehetőségét és kritikát vált ki.
Az algamolekulák messenger anyagokat küldenek
Az optogenetika az USA-ban kezdődött. Évek óta az agykutatók azt keresték, hogyan lehet az ép agy egyes idegsejtjeit manipulálni. A fény alkalmasnak tűnt közegként, de a megvalósítás sokáig nem sikerült. Amíg végül nem találtak megoldást az algákra. Egyes fajok olyan fehérjemolekulákkal rendelkeznek, amelyek bizonyos kémiai jelekkel különböző színű fényimpulzusokra reagálnak. Karl Deisseroth pszichiáter és genetikus, aki most kutatást végez a kaliforniai Stanford Egyetemen, felismerte ezen úgynevezett opszinok lehetőségeit. Csempészte őket idegsejt-kultúrákba, és megtalálta a módját, hogy a sejteket fénnyel stimulálja. A következő szakaszban ártalmatlan vírusokat használt "kompként", amelyekkel a fényérzékeny rendszert az állatok agyába juttatta. Ez lehetővé tette számára, hogy finom üvegszálon keresztül irányítsa az egyes idegsejteket.