Тюнинг мозга: нервные клетки восстанавливаются

      Комментарии к записи Тюнинг мозга: нервные клетки восстанавливаются отключены

Тюнинг мозга: нервные клетки восстанавливаются

Кроме того самая могучая машина, талантливая поднять десятки тысячь киллограм, делается совсем беззащитной, в то время, когда команды с пульта управления перестают доходить до аккуратных механизмов. Наряду с этим силовая установка возможно исправной, но такая мелочь, как отсутствие контакта в информационно-командной совокупности, ведет к полному обездвиживанию автомобили. Так и в живом организме: в следствии травмы либо дегенеративных болезней появляется утрата связи между нервной совокупностью и совсем здоровыми мышцами (паралич).

В таком состоянии живут миллионы людей в мире. Вернуть им активность возможно двумя методами: вернув прошлый канал коммуникации либо проложив новый. Нейрофизиологи из отделения нейромоторики Университета неврологии Английского университетского колледжа с сотрудниками из Медицинского исследовательского совета Центра нейробиологии Английского королевского колледжа пошли по второму пути.

Они вырастили в организма мышей новые трудящиеся нервы.

От пробирки до организма

Мысль была в том, чтобы в область разрыва волокон пересадить нейроны, полученные в пробирке (in vitro). Их отростки должны неспешно растянуться в нужном направлении и образовать другой кабель, что (в научных целях) возможно включать и выключать посредством способов оптогенетики.

В мышиные эмбриональные стволовые клетки ученые внедрили ген светочувствительного белка, каналродопсина-2 (ChR2), а после этого из этого клеточного материала вырастили юные моторные нейроны мыши (класс нейронов, соединяющихся с мышечной тканью). Такие клетки смогут возбуждаться под действием света.

После этого у взрослых мышей в области бедра нитью перетягивали седалищный нерв, блокируя сигнал к мышцам задней лапы. Дабы вернуть мышцам работоспособность и заодно проверить собственную методику, ученые подсадили в бедренную нервную ткань смесь стволовых клеток и выращенных ранее молодых нейронов (так именуемые эмбриоидные тельца). Новые клетки прижились, нейроны созрели и в течение месяца отрастили на протяжении седалищного нерва длиннющие аксоны, достигнув соответствующих групп мышц.

Гистологический анализ продемонстрировал, что нужные соединения с мышцами установлены, а способы оптогенетики разрешили убедиться, что они трудятся.

Возможности данной методики в полной мере очевидны: если не удается вернуть неработающие связи в организма, возможно создать новые. Одновременно с этим до применения в помощи и медицине больным еще весьма на большом растоянии. В первую очередь необходимо изучить долгосрочный эффект пересадки нейронов, нужно в течении лет, а не месяцев. Испытания на мышах не гарантируют, что методика будет трудиться на людях, — это кроме этого нужно будет проверять.

Необходимы маленькие светодиоды, каковые имплантируются в ткань, и надёжные средства доставки генов. Это задачи на будущее. Работа английских нейрофизиологов показывает принцип, вероятную стратегию восстановления функций периферической нервной совокупности.

Это точно трудится в живом организме, но масса наиболее значимых опытов еще в первых рядах.

Оптика в биологии

Вместе с тем нет никаких сомнений, что оптические разработки будут все активнее попадать в медицину. В случае если оптогенетика до тех пор пока остается только исследовательским инструментом, то лазеры, к примеру, уже вовсю используются в разных приложениях. Это в первую очередь фототермолиз, что разрешает убирать шрамы, прочие новообразования и рубцы на коже за счет избирательного разрушения методом нагрева лазером выбранных клеток-мишеней.

Помимо этого, лазер применяют для заживления ран и трофических язв. Замечательным методом его применения в возможности стала бы разработка активации лекарств в организма. В случае если воздействие лекарства запускается светом, возможно добиться весьма правильного выбора, в то время, когда и в какой точке тела оно должно сработать. Это значительно изменило бы разработку препаратов и клиническую практику.

А в сочетании с оптогенетикой управляемость возрастет еще на порядок. Эксперты смогут извне задать не только место и время активности лекарства, но да и то, какие конкретно клетки на него отреагируют. В рамках стратегии, обрисованной в статье, посредством лазера возможно было бы осуществлять контроль вытяжение аксонов нервных клеток, практически показывая им путь.

Для этого необходимы активируемые лазерным лучом нейротрофины (молекулы, содействующие росту) и чувствительность к ним нейронов, включаемая оптогенетически. Так возможно обеспечить правильную прокладку новых нервных волокон, причем только снова подсаженными клетками. Прогресс в данной области стремительный, и отдельные фантазии непременно становятся действительностью.

a:2:{s:4:TYPE;s:4:html;s:4:TEXT;s:2802:

Линда Гринсмит

    Доктор наук Центра нейромышечных болезней Университета неврологии Английского Университетского колледжа

«Отечественный способ восстановления работоспособности парализованных конечностей имеет важные преимущества перед классическими. Электрическая стимуляция нервов возможно болезненной и ведет к стремительной усталости мышц. Более того, в случае если моторные нейроны уничтожены в следствии травмы либо заболевания, электрическая стимуляция попросту ненужна.

Лет через пять мы сохраняем надежду довести отечественную методику до опробований на людях и, быть может, создать лечение для людей с парализованными мышцами — в частности, для тех, кто потерял свойство дышать самостоятельно из-за паралича мышц диафрагмы, — создав что-нибудь наподобие оптического стимулятора моторных нейронов».

Избирательный подход

Активировать нейроны возможно несложным методом, подавая на них электрический разряд. Но в этом случае происходит действие на все клетки в области электрода. В случае если же необходимо включать клетки избирательно, в этом случае лишь пересаженные нейроны, ученые применяют способы оптогенетики (см. «ПМ» №?5’2014).

Маленькими вспышками света нейрофизиологи освещали нервную ткань на задних лапах мышей, пребывавших под анестезией, и замечали сокращение мышц в ответ, в полном соответствии со стимуляцией. Возможно заключить, что нейроны из пробирки не только разряжались электрическим импульсом, но и удачно доводили его до мышц по своим отросткам. Иными словами, они взяли на себя обязанности перетянутого (отключенного) нерва.
«;}

Статья «нервы и Свет» размещена в издании «Популярная механика» (№140, июнь 2014).

ПОЧЕМУ НЕРВНЫЕ КЛЕТКИ НЕ ВОССТАНАВЛИВАЮТСЯ ИЛИ ВОССТАНАВЛИВАЮТСЯ?


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: