روشن کردن سلول های مغز: علم اپتوژنتیک برنده نوبل

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

در اپتوژنتیک، دانشمندان نورون‌ها را با تحریک آنها با نور کنترل می‌کنند - که به طور بالقوه پیشرفت‌هایی را برای شرایطی مانند زوال عقل، افسردگی و نابینایی باز می‌کند.

سه دانشمند برنده جایزه نوبل پزشکی روز دوشنبه برای کار خود در این زمینه شدند: متخصص مغز و اعصاب آمریکایی کارل دیسروت و دانشمندان آلمانی پیتر هگمن و گئورگ ناگل.

سایمون شولتز، استاد نوروتکنولوژی در امپریال کالج لندن، می‌گوید: «توانایی دستکاری سلول‌ها با ترکیبی از نور و ژنتیک در علوم زیستی تحول‌آفرین بوده است.»

در اینجا برخی از حقایق کلیدی در مورد اپتوژنتیک و کاربردهای آن آورده شده است.

در نوعی جلبک سبز، هگمن و ناگل پروتئین حساس به نور را کشف کردند که آن را کانال رودوپسین نامیدند.

دیسروت آن را به صورت ژنتیکی وارد سلول کرد و با نور آن را تحریک کرد که باعث ایجاد سیگنال عصبی در موش‌ها و موش‌ها شد.

با کنترل نور، دانشمندان می توانند سیگنال یک نورون را با دقت بسیار کمی روشن یا خاموش کنند.

با خاموش کردن برخی از نورون‌ها و مشاهده برخی دیگر، آن‌ها می‌توانند ردیابی کنند که کدام ناحیه بر عملکردهای خاص تأثیر می‌گذارد.

عبد المنیرا، عضو کمیته پزشکی نوبل و عصب‌شناس، در معرفی این جایزه گفت: این کشف عملکردهای "از رفتار و پرخاشگری والدین گرفته تا اضطراب و ترس، و همچنین انگیزه‌های فیزیولوژیکی اساسی مانند تشنگی و مصرف آب" را روشن می‌کند.

شولتز گفت که تیم او از اپتوژنتیک "به عنوان یک درمان حلقه بسته برای اختلالات حافظه" با طولانی کردن پالس هایی که به مغز کمک می کند تا خاطرات را ذخیره کند، استفاده کرده اند.

او در نظرات منتشر شده توسط کالج گفت: "گام بعدی این است که نشان دهیم که می توانیم یادگیری و حافظه را در کارهای پیچیده بهبود ببخشیم."

خوزه آلن ساحل، موسس موسسه ویژن در پاریس، به خبرگزاری فرانسه گفت که تیم او آزمایشات امیدوارکننده ای را با استفاده از اپتوژنتیک برای درمان یک بیماری دژنراتیو انجام دادند.

آنها از ژن درمانی برای معرفی پروتئین کلیدی به سلول های معیوب چشم بیمار استفاده کردند و نور را از طریق عینک های مخصوص پخش کردند و سلول های شبکیه را با موفقیت فعال کردند.

مارکو تریپودی، زیست شناس ارشد مولکولی در دانشگاه کمبریج، به خبرگزاری فرانسه گفت: «ترمیم بینایی احتمالا حاصلخیزترین زمینه برای پیشرفت های نسبتا سریع پزشکی در این زمینه است».

تریپودی گفت، فراتر از چنین مداخلات مستقیم درمانی، اپتوژنتیک می تواند به عنوان "ابزاری کشفی که اهداف درمانی جدیدی را برای بیماری های عصبی و روانپزشکی نشان می دهد" عمل کند.

او گفت: صرع و بیماری پارکینسون "نمونه های واضحی را ارائه می دهند که در آن توانایی کنترل جمعیت های عصبی مشخص با دقت بالا می تواند در نهایت ارزشمند باشد."

خورخه بروتونز ماس، محقق عصبی در دانشگاه CEU Cardenal Herrera در اسپانیا، در اظهار نظری که توسط مرکز رسانه های علمی منتشر شده است، گفت: این تحقیقات برنده جایزه می تواند به درک آنچه در بیماری هایی مانند آلزایمر و صرع رخ می دهد کمک کند.

به گفته چندین دانشمند، تحقیقات همچنین کمک به رفع افسردگی و اختلالات اضطرابی است.

کریستوفر رولندز، دانشیار مهندسی زیستی در کالج امپریال، خاطرنشان کرد که «آزمایش‌های نوپایی» در حال انجام است تا از آن برای درمان شرایطی مانند اختلال استرس پس از سانحه و اعتیاد استفاده شود.

روزنامه‌نگاران در مراسم اهدای جوایز در استکهلم، کمیته را در مورد اینکه آیا این علم شباهت‌های بین مغزهای واقعی و مصنوعی را روشن می‌کند، زیر سوال بردند.

آیا می تواند به ما در درک آگاهی ذهنی کمک کند؟

ال منیرا گفت: "در حال حاضر، این ابزار به ما کمک نمی کند تا بفهمیم آگاهی چیست."

مطمئنم که چند سال آینده این جایزه نوبل خواهد بود.

دکتری مهندسی نانو از دانشگاه دلفت. محقق منتشر شده و داور مجلات. بینش علمی را به استانداردهای محتوا می رساند. نمایه کامل →