Под воздействием синего света ChR2 открывает доступ притоку Na+ в клетку, а связанный с опсином на внутриклеточной стороне флуоресцентный белок светится под воздействием зелёного света, позволяя визуализировать ChR2-экспрессирующие клетки.
Оптогенетика
— методика исследования работы
нервных клеток
, основанная на внедрении в их мембрану специальных каналов —
опсинов
, реагирующих на возбуждение
светом
. Если на мозг воздействовать светом с определенной длиной волны, то те нейроны, которые имеют такие каналы, будут активироваться или, наоборот, не смогут генерировать потенциалы действия.
Оптогенетика появилась в
2005 году
, а первым использованным опсином стал
(
англ.
)
.
Преимущество оптогенетических методов перед традиционными
электрофизиологическими
методами изучения нервных сетей и воздействия на них состоит в возможности высокоселективной активации либо подавления конкретных нейрональных связей
. Эта селективность открывает новые возможности в терапии
болезни Паркинсона
,
депрессии
,
тревожности
и
эпилепсии
.
Примечания
Boyden E.S., Zhang F., Bamberg E., Nagel G., Deisseroth K.
Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity
(англ.)
//
Nat. Neurosci
. — 2005. —
Vol. 8
,
no. 9
. —
P. 1263-1268
. —
doi
:
. —
.
↑
Song C., Knöpfel T.
Optodenetics enlightens neuroscience drug discovery
(англ.)
//
Nat. Rev. Drug Discov
. — 2016. —
Vol. 15
,
no. 2
. —
P. 97-109
. —
doi
:
.
Ссылки
от 22 апреля 2009 на
Wayback Machine
— журнал
Nature
, 456, 826—827 (11 December 2008) | doi:10.1038/456826a; Published online 10 December 2008
— Wayne Peng;
Nature Methods
6, 319 (2009) doi:10.1038/nmeth0509-319
от 1 июня 2021 на
Wayback Machine
— краткое видео, в котором исследователи из Стэнфорда описывают свою работу с методами оптогенетики
— описание, возможностей и перспектив метода для лечения и понимания некоторых заболеваний мозга (болезнь Паркинсона, шизофрения)