Российские нейрофизиологи разработали подход, позволяющий управлять процессом формирования новых связей между нейронами внутри мозга при помощи вспышек света, облучающих астроциты (вспомогательные клетки нервной ткани). Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Российского научного фонда (РНФ).
«Использование разных светочувствительных белков позволяет с помощью света регулировать внутриклеточные процессы в астроцитах и подбирать параметры, улучшающие или ухудшающие передачу импульсов между нейронами. Полученные данные позволят довольно тонко управлять активностью целых нейронных сетей при изучении принципов работы мозга в норме и при патологии», — заявила научный сотрудник Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН (Москва) Анастасия Бородинова.
В своем исследовании ученые проследили за тем, как меняется поведение астроцитов и их взаимодействие с окружающими нейронами в том случае, если встроить в эти клетки светочувствительные белковые молекулы, похожие по своим свойствам и общему устройству на цепочки аминокислот, которые присутствуют в фоторецепторах глаз и в фотосинтезирующих органеллах бактерий.
Для подобных опытов ученые использовали два разных типа светочувствительных белков, ChR2 и Opto-альфа-1AR, которые отличаются принципом действия, а также характером взаимодействий с ионами кальция.
Опыты на образцах нервной ткани крыс и мышей показали, что активация белков ChR2 приводила к подавлению передачи нервных импульсов между соседними нейронами. Подсветка молекул Opto-альфа-1AR вызывала обратную реакцию: активность связей между нервными клетками повышалась, а внутри них возрастала активность генов, связанных с формированием долговременной памяти.
