Optogenetik Cahaya Mengaktifkan Sel Otak

Tinuku
News KeSimpulan.com - Cahaya mengaktifkan sel-sel otak meningkatkan keterampilan monyet. Peneliti meningkatkan kinerja sel otak hanya dengan menyinarinya.

Langkah lebih dekat mewujudkan kenyataan setelah demonstrasi pertama bahwa teknik optogenetik dapat meningkatkan kinerja mental monyet. Dua monyet lebih baik melakukan tugas-tugas sederhana setelah cahaya digunakan untuk meningkatkan aktivitas sel-sel otak.

"Untuk pertama kalinya, kami mengubah perilaku primata dengan teknik kami," kata Wim Vanduffel, radiolog Massachusetts General Hospital di Charlestown.

Optogenetics merupakan metode potensial untuk mengobati kondisi seperti epilepsi di mana cahaya menonaktifkan sel-sel otak yang menyebabkan kejang.

Atau sebaliknya, Parkinson dengan mengaktifkan sel-sel pembuat dopamin, neurotransmitter penting untuk mobilitas.

Sebelumnya, optogenetik memicu cacing nematoda Caenorhabditis elegans bertelur dan tikus meringankan depresi dan kelumpuhan. Para peneliti juga menggunakannya pada monyet, tetapi neuron terisolasi. Vanduffel dan rekan ingin melihat apakah bisa memperluas untuk seluruh jaringan sel.

Vanduffel menyapu otak dua monyet menggunakan pencitraan fMRI sementara mereka mengikuti titik hijau di layar komputer. Dari scan, monyet mengandalkan area otak yang disebut arcuate sulcus untuk melakukan tugas.

Tim memasukkan gen menggunakan virus yang bereaksi terhadap cahaya ke dalam sulkus arkuata. Gen berasal dari ganggang untuk membuat protein channelrhodopsin-2 yang bereaksi terhadap cahaya biru dengan ion ke sel-sel otak ketika aktif.

Akhirnya, jarum cahaya menuju area melalui port yang secara permanen dilekatkan di tengkorak. Monyet-monyet kemudian mengulang tugas ketika peneliti menyorotkan cahaya ke otak.

"Salah satu monyet bereaksi 20 sampai 28 milidetik lebih cepat dan yang lainnya 15 milidetik. Firasat saya bahwa tugas yang lebih sulit, semakin signifikan efeknya. Ini bukti prinsip sebelum kita dapat mulai menggunakannya pada manusia," kata Vanduffel.

Metode ini dapat berkembang cepat. Switch gen telah diidentifikasi bekerja di area otak yang sangat spesifik yang memungkinkan cahaya untuk menargetkan sel-sel yang tidak sehat tanpa mengganggu yang sehat.

"Laporan ini menarik karena mereka menunjukkan pra-rangsang area otak yang diperlukan dalam tugas pemrosesan lebih cepat," kata Arnd Pralle dari State University of New York di Buffalo.

Pralle tidak menggunakan cahaya tapi magnet untuk mengaktifkan sel otak cacing nematoda Caenorhabditis elegans. Kemajuan penting karena seluruh jaringan sel diaktifkan untuk pertama kalinya dibandingkan hanya sel tunggal atau neuron kecil ketika dirangsang dalam eksperimen monyet dan tikus sebelumnya.
  1. Annelies Gerits (Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging, Massachusetts General Hospital, Charlestown, MA 02129, USA; Department of Radiology, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA; Laboratorium voor Neuro- en Psychofysiologie, KU Leuven Medical School, Campus Gasthuisberg, 3000 Leuven, Belgium) et.al. Optogenetically Induced Behavioral and Functional Network Changes in Primates. Current Biology, 26 July 2012, DOI:10.1016/j.cub.2012.07.023

Tinuku Store

No comments:

Post a Comment