1001364
Біологія багато в чому схожа на Legos, тому що, метафорично кажучи, все дуже схоже на Legos. Правда полягає в тому, що наше тіло, наша, здавалося б, згуртована ціла, насправді складається з незліченних дрібних частин, і що змішування і відповідність функцій є м'ясими, кривавими, і не так складно. Наприклад - і щоб отримати цю логічну поїздку поїзда - ви можете створити оснащення на місці нейронів, здатних генерувати і реагувати на світло, створюючи таким чином абсолютно нову систему нейромедіаторів, яка не заважає існуючим системам, мозку на верхівці мозку.
Це ідея в самому серці (або голові чи будь-якому іншому) нової області оптогенетики. Як і багато інших інструментів в біології, оптогенетика ґрунтується на біології іншого організму, який був «запозичений». У цьому випадку це білок, який називається канальним родопсином-2 (ChR-2), і він походить від зелених водоростей Chlamydomonas reinhardtii. Виявляється, існує багато світлочутливих іонних каналів, як цей. Ідея полягає в тому, щоб побудувати нові біологічні системи на основі цегли ЧР-2.
Після того, як Карл Дейсерот спроектував нейронів ссавців, які виросли в лабораторії, щоб виразити ChR-2 в 2005 році, багато дослідників дотримувалися оптогенетики, використовуючи її для того, щоб з'ясувати, які нейрони роблять. Наприклад, один тип нейронів - так званих нейронів неокортикального парвальбуміну - модулює 40-циклічні ритми в мозку («гамма-коливання»). Протягом деякого часу було відомо, що гамма-коливання аномальні як у пацієнтів, хворих на шизофренію, так і у пацієнтів з аутизмом, тому в даний час тривають нові стратегії для дослідження та потенційно корекції цих клітин. Це особливо інтригуюча стратегія. Навіть якщо основна генетика людини дає аномальний результат у цих клітинах, якщо вчені можуть просто перекрити цей результат, то ця генетика не має значення.
Зовсім недавно вчені почали експериментувати з ідеєю створення оптогенетичних мереж з використанням біолюмінесцентних клітин. Зокрема, основна увага приділяється типу біолюмінесценції, виявленої в 1962 р. Осаму Шімомурою, яка походить з медузи Aequorea victoria і реагує на світло (Shimomura отримав Нобеля для своїх досліджень). Світлоутворюючі клітини і світлочутливі клітини - для повторення метафори - подібно подвійним сторонам Лего.
Заохочуючи взаємодію між цими двома типами клітин, вчені могли б досягти безпрецедентних рівнів нейрональної точності. Вони також зможуть отримати оптогенетичні клітини для реагування на світло, не приклеюючи ліхтарик до голови миші, що є прохолодним - особливо для миші.
А як щодо програм? Одна можливість полягає в тому, щоб самі клітини, які реагують на світло, генерують її. Тому, коли вони вступають в біологічну функцію - кажуть, що вони продукують лептин або грелін, і тому регулюють ваш апетит - вони також загоряться і запускають систему. Роблячи це, вчені могли потенційно відібрати кількість виробленого греліну, щоб люди стали менш голодні. Або вони можуть налаштувати кількість інсуліну, що виділяється у відповідь на сигнали цукру в крові. Або вони могли затопити зону адреналіном, коли виснажувалися предмети.
Крім того, можна зламати існуючі системи. Наприклад, за допомогою оптогенетично інженерних інгібіторних нейронів в мигдалині, щоб реагувати на світло, і активізуючи нейронів в мигдалині, щоб виробляти світло, дослідники могли б перемотувати нейрони інгібіторів людей, щоб придушити їх відчуття стресу або тривоги. Немає більше тривоги. (Це цілком може призвести до стрибка безробіття, коли люди так само відходять від своєї радості.)
Ми могли б стати ще більш захоплюючими: можливо, ми могли б створити систему, в якій кожен нейрон в мережі виражає свій власний колір, а оптиконіческіе клітини вимагають активації кожного каналу для реалізації їх ефекту. Таким чином, замість однієї нейронної стрільби, повинна бути активована вся пам'ять, щоб система працювала. Можливо, погані наслідки деяких спогадів можуть бути послаблені. Або все це може бути зроблено для того, щоб відповісти на наркотики, щоб воно було ввімкнено або вимкнуто користувачем.
У будь-якому випадку, ще існують серйозні наукові та регуляторні перешкоди перед тим, як цей науково-фантастичний перезапуск почнеться серйозно. Для того, щоб покласти речі в перспективу, FDA ще не схвалила жодних процедур генної терапії, і лише одна процедура була схвалена в Європі. Цей матеріал є далеким.
Але вона йде.
Дослідники також не втрачають, що оптикогенні клітини можуть працювати і з апаратними засобами - що ми можемо не тільки зламати наші системи, використовуючи ці нові технології, але й підключитись до більшої системи. Біологія подібна до Legos, але це менш схоже на Legos. Очікуйте, що зміниться.
Трипс на ЛСД робить можливим психічне подорож, але тільки в майбутнє
Час подорожі може бути таким же легким, як скидання кислоти - але тільки якщо ви хочете стрибати вперед в часі. Нові дослідження з Університету Данді та Імперського коледжу в Лондоні показують, що відключення від ЛСД змінює наше сприйняття часу, створюючи можливості для мислення про майбутнє, але ускладнюючи повернення до минулого. ...
Нейророботика приносить "ефективність" людського мозку до A.I. Роботи
Знову і знову лідери робототехніки і А.І. зрозуміти, якою є їх кінцева мета: розробити машинну систему, здатну наслідувати людський мозок. Насправді, це одна з основних місій, що стоїть за проектом "Мозок людини" - 10-річний, 1,4 мільярда доларів, який фінансується Європейським Союзом, а саме ...
Розмір людського мозку зріс на 200% за 3 мільйони років
У новій роботі вчені пояснюють, що, вивчивши 94 скам'янілості гомінінів, вони визначили людський мозок, поступово збільшившись на протязі 3 мільйонів років.