🧠 Как учёные научились «включать» и «выключать» нейроны с помощью света?
🧠 Как учёные научились «включать» и «выключать» нейроны с помощью света? О том, как оптогенетика помогает изучать память, сознание и работу человеческого мозга: член-корреспондент РАН, генеральный директор Федерального центра мозга и нейротехнологий ФМБА России, директор Института нейронаук и нейротехнологий Пироговского Университета Всеволод Белоусов для Медицина РФ @medrfau Оптогенетика – технология, которая позволяет управлять активностью определённых нервных клеток с помощью света. Для этого в нейроны вводят ген светочувствительного белка, который работает как переключатель: под воздействием света клетку можно активировать или подавить её активность. Главное преимущество метода – возможность воздействовать не на целую область мозга, а на конкретные группы нейронов и изучать их роль в различных процессах. ↖️ Как это помогает исследовать память? Воспоминания не хранятся в отдельных «клетках памяти». Они связаны с целыми группами нейронов, которые называют энграммами. С помощью оптогенетики учёные могут выделить клетки, активировавшиеся во время определённого события, а затем повторно воздействовать на них. В экспериментах на животных удалось показать, что искусственная активация таких нейронов способна вызывать поведение, связанное с ранее сформированным воспоминанием. ↖️ Как оптогенетика может изменить медицину? Технология помогает выяснять, какие нейронные цепи отвечают за движение, эмоции, мотивацию, память и другие функции мозга. В перспективе эти знания могут позволить точечно воздействовать на нарушенные нейронные цепи при различных заболеваниях. Однако до широкого применения оптогенетики в головном мозге человека ещё далеко. Одна из основных сложностей связана с тем, что используемые светочувствительные белки чужеродны для организма и могут вызывать иммунный ответ. При этом оптогенетические подходы уже исследуются в офтальмологии для восстановления световой чувствительности при тяжёлых заболеваниях сетчатки. ↖️ Что учёным ещё предстоит выяснить? Одна из главных загадок нейронауки – как из активности миллиардов нейронов возникают сознание, воспоминания, эмоции и способность принимать решения. Оптогенетика позволяет постепенно исследовать эти механизмы: определять, какие клетки участвуют в процессе, как они связаны между собой и что происходит при изменении их активности. В дальнейшем такие исследования могут стать основой новых методов лечения заболеваний нервной системы.