Přesné ovládání mozkových drah: Vědci vyvinuli metodu, která slibuje revoluci v léčbě neurologických poruch

Vědci z Del Monte Neuroscience Institute na Rochesterské univerzitě představili novou vysoce přesnou metodu, která umožňuje selektivně zapínat nebo vypínat specifická dálková mozková spojení.

Vědci z Del Monte Neuroscience Institute na Rochesterské univerzitě představili novou vysoce přesnou metodu, která umožňuje selektivně zapínat nebo vypínat specifická dálková mozková spojení. Tento průlom otevírá cestu k hlubšímu pochopení komplexních mozkových funkcí a potenciálně i k cílenější léčbě neurologických a psychiatrických onemocnění.

Studie, publikovaná v časopise Cell Reports Methods, využívá zdokonalenou optogenetickou techniku u kosmanů, malých primátů, jejichž mozkové struktury jsou podobné lidským. Na rozdíl od starších metod, které ovlivňovaly široké oblasti mozku, tato nová technika cílí pouze na konkrétní neurony, které propojují dvě vzdálené oblasti. Díky tomu mohou vědci izolovat a kontrolovat jednu komunikační dráhu, aniž by ovlivnili okolní buňky, což poskytuje „vysoce detailní“ pohled na to, jak mozek zpracovává složitá rozhodnutí a sociální chování.

Optogenetická kontrola funguje na principu světlocitlivých proteinů, které jsou do mozku dodány pomocí upraveného virového vektoru. Vědci pak mohou tyto „meziregionální“ buňky aktivovat nebo umlčet na vyžádání pomocí světelných pulzů. Kosmani jsou pro tento výzkum ideální, protože jejich komplexní a vysoce propojená mozková kůra je podobná té lidské, což je klíčové pro studium vyšších funkcí, jako je vnímání a sociální interakce.

„Tato studie nám poskytuje nový způsob, jak přesně zacílit na komunikaci mezi mozkovými oblastmi,“ uvedl Kuan Hong Wang, PhD, hlavní autor studie. „Místo ovlivňování širokých oblastí můžeme nyní kontrolovat specifické dráhy, což nabízí jasnější pohled na okruhy, které stojí za komplexním chováním a mozkovými poruchami.“

Dlouhodobým cílem je, aby nástroje jako tento pomohly objasnit, jak narušení specifických mozkových okruhů přispívá k neurologickým a psychiatrickým poruchám, a navedly vývoj cílenějších léčebných postupů. Vědci zdůrazňují, že mozek funguje jako „týmový hráč“ a funkce jako rozhodování nebo rozpoznávání přátel vyžadují okamžitou komunikaci mezi mnoha oblastmi. Studium jedné oblasti izolovaně by bylo jako snaha pochopit globální přepravní síť pouhým pohledem na jeden sklad – chyběl by „provoz“, který celý systém uvádí do pohybu.

Tato metoda se liší od tradiční mozkové stimulace, která je přirovnávána k použití megafonu v přeplněné místnosti, kde slyší každý v okolí. Nová technika je spíše jako laserem zaměřený soukromý telefonní hovor, který ovlivňuje pouze specifické buňky komunikující se vzdálenou oblastí, zatímco „lokální“ buňky zůstávají nedotčeny. Výzkumníci také objasnili, že cílem není „ovládání mysli“ u lidí, ale spíše pochopení architektury mozku. Znalost toho, které „dráty“ jsou zodpovědné za konkrétní chování, umožní vyvinout lepší léky nebo neinvazivní terapie pro lidi, jejichž mozkové okruhy nefungují správně kvůli stavům, jako je mrtvice, deprese nebo autismus.