'Ελεγχος δραστηριότητας νευρώνων μέσω φωτοφαρμακολογίας

Ερευνητές από το ινστιτούτο IBEC στην Καταλονία, σε συνεργασία με το ινστιτούτο Βιο-Ιατρικής IDIBAPS, πέτυχαν, για πρώτη φορά, να ελέγξουν τη δραστηριότητα νευρώνων του εγκεφάλου, χρησιμοποιώντας μόρια που ανταποκρίνονται στο φως. Κάτι παρόμοιο* είχαμε δει παλαιότερα σε ποντίκια (βλέπε άρθρο εδώ: https://fkp2100.blogspot.com/2019/07/blog-post.html). Η έρευνά τους δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Advanced Science στις 21/5.

 

*Στο άρθρο του παραπάνω συνδέσμου, εισερχόμαστε στον τομέα της οπτογενετικής, όπου και πάλι γίνεται χειρισμός/έλεγχος των νευρώνων με χρήση φωτός, ωστόσο αυτό γίνεται με τη βοήθεια γενετικής τροποποίησης. Δηλαδή, γενετικά τροποποιημένοι νευρώνες παράγουν φωτο-ευαίσθητες πρωτεΐνες, με αποτέλεσμα να μετατρέπονται σε "διακόπτες" και ενεργοποιούνται κάθε φορά που δέχονται φως.

 

Στην παρούσα έρευνα ωστόσο, ο έλεγχος των νευρώνων γίνεται με την εφαρμογή φωτοφαρμακολογίας, δηλαδή χρήσης φαρμάκων/χαπιών που είναι κατασκευασμένα έτσι, ώστε να παρέχουν την επιθυμητή φωτο-ευαισθησία, όπου και όποτε την θελήσουμε, αποφεύγοντας παρενέργειες.

 

Ο εγκέφαλός μας μπορεί να βρεθεί σε διάφορες καταστάσεις (σε διέγερση, σε κώμα, σε ύπνο, σε εγρήγορση, κ.α.), οι οποίες βασίζονται στην επικοινωνία μεταξύ δισεκατομμυρίων νευρώνων. Αυτό το δίκτυο των νευρώνων είναι και το θεμέλιο των αντιλήψεων, της μνήμης και της συμπεριφοράς του κάθε ανθρώπου. Συχνά αποκαλείται «μαύρο κουτί», καθώς δεν διαθέτουμε ακόμη τα εργαλεία για λεπτομερή μελέτη της συμπεριφοράς του νευρωνικού δικτύου του εγκεφάλου σε πραγματικό χρόνο. Ο έλεγχος της νευρωνικής δραστηριότητας παρέχει μια διέξοδο για αυτήν την επιστημονική έρευνα αλλά και για ασφαλείς και μη-επεμβατικές θεραπείες εγκεφαλικών βλαβών ή ασθενειών όπως η κατάθλιψη, διπολικών διαταραχών, αλλά και ασθενειών όπως εκείνη του Parkinson ή του Alzheimer. 

 

Δημοσιευμένη Έρευνα: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202005027

 

Εικόνα: Έλεγχος των μεταβάσεων μεταξύ δυο διαφορετικών εγκεφαλικών καταστάσεων χρησιμοποιώντας μόριο που αποκρίνεται στο φως. (IBEC / IDIBAPS)