Guardian artikel uit 2016: hoe men door het genetisch modificeren van het Ferritine eiwit op afstand hersenactiviteit en gedrag kan controleren – Frontnieuws

guardian-artikel-uit-2016:-hoe-men-door-het-genetisch-modificeren-van-het-ferritine-eiwit-op-afstand-hersenactiviteit-en-gedrag-kan-controleren-–-frontnieuws

18-05-21 11:35:00, Star Trek – the Borg Collective Wetenschappers in de Verenigde Staten hebben een nieuwe methode ontwikkeld om de hersencircuits te controleren die geassocieerd zijn met complexe gedragingen bij dieren, door genetische manipulatie te gebruiken om een gemagnetiseerd eiwit te creëren dat specifieke groepen zenuwcellen van een afstand activeert, schrijft theguardian.com.

Begrijpen hoe de hersenen gedrag tot stand brengen is een van de uiteindelijke doelstellingen van de neurowetenschappen – en een van de moeilijkste vragen. In de afgelopen jaren hebben wetenschappers een aantal methoden ontwikkeld waarmee zij specifieke groepen neuronen op afstand kunnen besturen en de werking van neuronale circuits kunnen onderzoeken.

De krachtigste methode is de optogenetica, die wetenschappers in staat stelt om met laserlichtpulsen populaties van verwante neuronen per milliseconde aan- of uit te schakelen. Een andere recent ontwikkelde methode, die chemogenetica wordt genoemd, maakt gebruik van gemanipuleerde eiwitten die worden geactiveerd door designer serums en kunnen worden gericht op specifieke celtypes.

Hoewel krachtig, hebben beide methoden nadelen. Optogenetica is invasief, omdat er optische vezels moeten worden ingebracht die de lichtpulsen in de hersenen afgeven, en bovendien is de mate waarin het licht in het dichte hersenweefsel doordringt zeer beperkt. Chemogenetische benaderingen overwinnen deze beide beperkingen, maar induceren gewoonlijk biochemische reacties die verscheidene seconden duren om zenuwcellen te activeren.

De nieuwe techniek, ontwikkeld in het laboratorium van Ali Güler aan de Universiteit van Virginia in Charlottesville, en beschreven in een geavanceerde online publicatie in het tijdschrift Nature Neuroscience, is niet alleen niet-invasief, maar kan ook neuronen snel en omkeerbaar activeren.

Uit verschillende eerdere studies is gebleken dat zenuwcelproteïnen die door warmte en mechanische druk worden geactiveerd, genetisch zo kunnen worden gemanipuleerd dat zij gevoelig worden voor radiogolven en magnetische velden, door ze te hechten aan een ijzerhoudend eiwit, ferritine genaamd, of aan anorganische paramagnetische deeltjes. Deze methoden betekenen een belangrijke vooruitgang – zij zijn bijvoorbeeld reeds gebruikt om de bloedsuikerspiegel bij muizen te regelen – maar impliceren meerdere componenten die afzonderlijk moeten worden ingebracht.

De nieuwe techniek bouwt voort op dit eerdere werk en is gebaseerd op een eiwit, TRPV4 genaamd, dat gevoelig is voor zowel temperatuur als uitrekkende krachten. Deze stimuli openen de centrale porie, waardoor elektrische stroom door het celmembraan kan stromen; dit wekt zenuwimpulsen op die naar het ruggenmerg en vervolgens naar de hersenen gaan.

 » Lees verder

%d bloggers liken dit: