МОСКВА, 17 янв - РИА Новости. Ученые создали оптическую систему контроля поведения небольших животных, использующую излучение обычного ЖК-монитора для активации или "выключения" нервных клеток в организме, искусственно наделенных светочувствительностью, сообщается в статье, опубликованной в он-лайн издании Nature Methods в воскресенье.
Разработка предназначена, прежде всего, для неинвазивного (не требующего операционного вмешательства) изучения работы организма простых животных в лабораторных исследованиях. Это поможет ученым исследовать новые лекарства и методы лечения болезней человека.
"Разработанный нами инструмент существенно расширяет возможности ученых по контролю, изменению, наблюдению и изучению того, как нейроны, мышечная ткань и биохимические молекулы, в конце концов, приводят к наблюдаемому учеными поведению животных", - сказал один из соавторов работы, профессор Хан Лю (Hang Lu), слова которого приводит пресс-служба Технологического института Джорджии, США.
До сих пор ученые могли использовать в подобных экспериментах только крупных животных, активации светочувствительных клеток и биохимических путей в организме которых можно было добиться только с помощью имплантированных в мозг оптоволоконных световодов. В других случаях требовалось полное облучение светом всего тела животного.
Теперь же генетически модифицированные светочувствительные белки, искусственно введенные в организм животного, позволяют исследователям контролировать с помощью длины волны излучения, его интенсивности, продолжительности и пространственного светового образа тип активируемых клеток и их местоположение в организме, что дает большую свободу в изучении живых систем.
Еще одним достоинством разработки является её дешевизна, так как основу составляет немного модифицированный коммерчески доступный компьютерный ЖК монитор.
В своих предварителных экспериментах с червями нематодами Caenorhabditis elegans, ученые показали, что могут контролировать поведение свободно перемещающегося по поверхности монитора организма, активируя и "заглушая" работу нейронов, отвечающих за тактильные ощущения и передвижение организма.
Периодически освещая переднюю часть туловища животного, ученые добились того, что, перемещаясь вперед, червь изгибался и переходил на зигзагообразную траекторию движения. Постепенное освещение всего тела животного - от головы к хвосту - заставляло животное двигаться вспять, в то время как противоположное направление светового образа приводило к движению червя вперед.
Одновременное использование света разных цветов позволило ученым изучить работу нескольких нервных путей в организме животного в сочетании. Техника может быть применена и к другим видам маленьких лабораторных животных.
"Эксперименты с данной оптогенетической системой позволяют нам получить количественные данные, которые нельзя получить с помощью других методов", - сказал Лю.
