Gentechnisch hergestelltes ‚Magneto Protein‘

Schiller

Gentechnisch hergestelltes „Magneto-Protein“ steuert Gehirn und Verhalten aus der Ferne „Knallharte“ neue Methode nutzt ein magnetisiertes Protein, um Gehirnzellen schnell, reversibel und nicht-invasiv zu aktivieren

17. Mai 2021 | Psychologie | Gesellschaft | Wissenschaft | Forschung | connectiv.events

Forscher in den USA haben eine neue Methode entwickelt, um die Gehirnschaltkreise zu kontrollieren, die mit komplexen Verhaltensweisen bei Tieren verbunden sind. Sie nutzen die Gentechnik, um ein magnetisiertes Protein zu erzeugen, das bestimmte Gruppen von Nervenzellen aus der Ferne aktiviert.

Zu verstehen, wie das Gehirn Verhalten erzeugt, ist eines der ultimativen Ziele der Neurowissenschaften – und eine ihrer schwierigsten Fragen. In den letzten Jahren haben Forscher eine Reihe von Methoden entwickelt, die es ihnen ermöglichen, bestimmte Gruppen von Neuronen aus der Ferne zu steuern und die Funktionsweise neuronaler Schaltkreise zu untersuchen.

Die leistungsfähigste dieser Methoden ist die Optogenetik, die es den Forschern ermöglicht, Populationen verwandter Neuronen auf einer Zeitskala von Millisekunden mit Laserlichtimpulsen ein- oder auszuschalten. Eine andere, kürzlich entwickelte Methode, die Chemogenetik, verwendet künstlich hergestellte Proteine, die durch Designer-Medikamente aktiviert werden und gezielt auf bestimmte Zelltypen ausgerichtet werden können.

Obwohl beide Methoden leistungsstark sind, haben sie auch Nachteile. Die Optogenetik ist invasiv, da sie das Einsetzen von Lichtleitfasern erfordert, die die Lichtimpulse in das Gehirn leiten, und außerdem ist das Ausmaß, in dem das Licht in das dichte Hirngewebe eindringt, stark begrenzt. Chemogenetische Ansätze überwinden diese beiden Einschränkungen, induzieren aber typischerweise biochemische Reaktionen, die mehrere Sekunden benötigen, um Nervenzellen zu aktivieren.
Die neue Technik, die im Labor von Ali Güler an der University of Virginia in Charlottesville entwickelt und in einer Online-Vorabveröffentlichung in der Zeitschrift Nature Neuroscience beschrieben wurde, ist nicht nur nicht-invasiv, sondern kann Nervenzellen auch schnell und reversibel aktivieren.


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