Ученые научились управлять организмами при помощи света

19.01.2011 14:37
Жизнь Редакция

Группа ученых из Технологического университета Джорджии (США) создали установку, способную управлять животными при помощи пучка света. Свой первый опыт исследователи провели на нематоде -круглом черве, а специальную установку по управлению собрали из обычного ЖК-монитора.

Достичь подобного результата исследователям удалось благодаря развитию оптогенетики. Исследования живых объектов оптогенетики проводят, внедряя в нервные клетки живых организмов белки, которые активируются в ответ на световой импульс определенной частоты. При активации этих белков нейрон меняет свое состояние: есть белки способствующие возбуждению нейрона, есть — тормозящие действия нейронов. Для их внедрения в клетку необходимо совершить генетические манипуляции, которые добавят в ДНК нужных клеток участок, кодирующий белок с нужными свойствами.

При помощи оптогенетики и устройства для «наведения» импульсов света исследователям удалось научиться управлять подопытным червем без необходимости фиксировать его. Червь состоит всего из 1031 клетки, из них 302 — нервные, сообщает сайт CNews.

Система подсветки состоит из обычного ЖК-проектора, который был несколько модифицирован, чтобы приспособить его для освещения небольшого, но подвижного животного. Работа трех независимых каналов: красного, зеленого и синего позволяет запускать три различных вида белков, которые находятся в различных частях нервной системы животного.

«Подобный осветительный прибор значительно увеличивает нашу способность контролировать, менять, наблюдать и исследовать то, как нейроны, мускулатура и их взаимодействие приводят к появлению поведения животного», — рассказала профессор Ханг Лу, которая вместе со своими студентами занималась созданием установки.

Чтобы все это заработало, команде пришлось написать собственную компьютерную программу, которая отслеживает перемещение животного по данным, поступающим с видеокамеры, присоединенной к микроскопу. Благодаря такому мониторингу стало возможным фокусировать лучи света как раз в том месте, где сейчас находится животное и посылать ему лучи управления.