Оптогенетика
Оптогенетика — методика исследования работы нервных клеток, основанная на внедрении в их мембрану специальных каналов — опсинов, реагирующих на возбуждение светом. Если на мозг воздействовать светом с определённой длиной волны, то те нейроны, которые имеют такие каналы, будут активироваться или, наоборот, не смогут генерировать потенциалы действия.
Описание
Для экспрессии каналов используются методы генной инженерии, для последующей активации либо ингибирования нейронов и нервных сетей используются лазеры, оптоволокно и другая оптическая аппаратура.
История оптогенетики началась с исследований Петера Хегемана и Георга Нагеля. В начале 2000-х годов они открыли канальный родопсин 2 (англ. channelrhodopsin-2, ChR2) — белок водорослей, который при освещении синим светом открывает каналы для ионов, создавая электрический импульс. В 2005 году Карл Дейссерот внедрил ген канального родопсина в нервные клетки крыс, после чего смог вызывать нервный сигнал с помощью света. В 2007 году он применил этот метод в мозге живых мышей. Все трое ученых в 2026 году получили Нобелевскую премию по медицине.
Преимущество оптогенетических методов перед традиционными электрофизиологическими методами изучения нервных сетей и воздействия на них состоит в возможности высокоселективной активации либо подавления конкретных нейрональных связей. Эта селективность открывает новые возможности в терапии болезни Паркинсона, депрессии, тревожности и эпилепсии.
Связанные термины
| Понятие | Что оно обозначает |
|---|---|
| Ионные каналы | Ионные каналы — порообразующие белки (одиночные либо целые комплексы), поддерживающие разность потенциалов, которая существует между внешней и внутренней сторонами клеточной мембраны всех живых клеток. |
| Электрофизиология | Электрофизиология (от греч. ἥλεκτρον — электрон, янтарь; греч. φύσις — природа и греч. λόγος — знание) — раздел физиологии, изучающий электрические явления в организме при различных видах его деятельности: произвольной и непроизвольной, вызванной и спонтанной, на микро- и макроуровне в диапазоне от исследования биоэлектрической активности, опосредованной ионными процессами в синапсах… |
| Тревожное расстройство | Тревожные расстройства — группа психических расстройств, характеризующихся выраженной беспричинной тревогой или страхом. |
В энциклопедии ИНФОМЕД
Источники
Текст адаптирован из статьи «Оптогенетика» русской Википедии. Исходная редакция · История и авторы · CC BY-SA 4.0. Для словаря отобраны и сокращены фрагменты, добавлены рубрика и переходы. Адаптированный текст распространяется на тех же условиях.