Optogenetica, o noua ramura a geneticii, dovedeste ca filmul ”Inception” poate deveni realitate

 Obiceiurile sunt un instrument extrem de puternic. Odata formate, acestea necesita foarte putina gândire constienta, ceea ce poate fi un lucru bun (de exemplu, atunci când schimbam automat viteza unei masini în timp ce suntem atenti la traficul rutier) sau unul rau (atunci când ne aprindem înca o tigara). Cu totii stim ca este foarte dificil sa renuntam la obiceiurile proaste, însa o reusita recenta a cercetatorilor ar putea face acest lucru mai usor.
Specialistii în neurostiinte de la MIT au identificat regiunea din creier ce are un rol de „comutator” între obiceiurile noi si cele vechi. În cadrul studiului efectuat pe sobolani, cercetatorii au antrenat animalele sa alerge într-un labirint în forma de T. Sobolanii erau recompensati cu ciocolata cu lapte daca mergeau în stânga si cu apa îndulcita cu zahar daca mergeau spre dreapta. Atunci când cercetatorii au încetat sa-i mai recompenseze, sobolanii care învatasera sa mearga spre stânga continuau sa se deplaseze în aceasta directie, chiar daca acest lucru nu le mai aducea niciun beneficiu.

Chiar si atunci când cercetatorii adaugau în ciocolata o substanta care provoca greata, sobolanii continuau sa mearga spre stânga. Astfel, oamenii de stiinta au concluzionat ca obiceiul respectiv era bine înradacinat.

În urmatorul pas al studiului, cercetatorii au apelat la optogenetica pentru a inhiba celulele din cortexul infralimbic – o regiune aflata în cortexul prefrontal despre care se crede ca joaca un rol important în controlarea obiceiurilor.

Optogenetica permite modelarea unor celule nervoase în scopul crearii unor proteine sensibile la fascicule de lumina ce pot inhiba sau favoriza activitatea neuronala. Folosind aceasta metoda – prin implantarea unui cablu de fibra optica în creierul sobolanilor – cercetatorii au redus activitatea în cortexul infralimbic pentru câteva secunde, exact înainte ca sobolanii sa decida în ce directie sa se deplaseze. Imediat, animalele au învatat un nou obicei, alegând sa mearga spre dreapta.

Cu toate acestea, vechiul obicei nu a fost sters din creierul sobolanilor, ci doar dezactivat. Atunci când cercetatorii foloseau fasciculele de lumina pentru a activa cortexul infralimbic, procesul era inversat, iar sobolanii care uitasera vechile deprinderi reveneau la acestea imediat.

Cercetatorii afirma ca acest procest optogenetic este prea invaziv pentru a putea fi folosit pe oameni, însa acest studiu ofera indicii pretioase asupra flexibilitatii obiceiurilor distructive. Pe masura ce tehnologia va avansa, iar acest fenomen va fi aprofundat, oamenii de stiinta vor putea interveni în scurt timp pentru a remedia adictiile si afectiunile care se manifesta printr-un comportament distructiv si necontrolabil. (PopSciMIT News)

Amintirile nu pot fi observate în mod direct, dar problemele grave provocate de pierderea acestora sau de persistenta lor i-au determinat pe cercetatori sa gaseasca alte metode pentru a le analiza.

Roberto Malinow, de la Universitatea California din San Diego, încearca de ani de zile sa înteleaga cum se formeaza si cum se pierd amintirile.

„Oamenii vor sa afle de ce în anumite cazuri pot uita totul, cum se întâmpla în boala Alzheimer, sau de ce unele amintiri sunt extrem de puternice, ca în sindromul de stres post-traumatic”, explica Malinow.

Cercetatorul, alaturi de echipa lui, a facut experimente pe cobai, folosind o tehnologie de ultima ora, optogenetica, metoda care foloseste impulsuri luminoase pentru a stimula anumite grupuri de neuroni.

Noua metoda permite observarea creierului animalelor în timpul unor activitati de rutina.

Folosind aceasta tehnica, Malinow a indus cobailor o amintire a sentimentului de frica, stimulând anumiti neuroni. Apoi, a vrut sa vada daca aceasta amintire va persista, în cazul în care sinapsele dintre neuroni vor fi slabite.

Tot prin optogenetica, echipa lui Malinow a reusit sa slabeasca sinapsele, stergând practic amintirea legata de frica din creierul cobailor. Când sinapsele au fost din nou întarite, amintirea a revenit.

Experimentul este dovada ca legaturile dintre neuroni sunt cele care genereaza si mentin amintirile.

De asemenea, este clar ca impulsurile luminoase pot fi folosite pentru a sterge anumite amintiri traumatizante, metoda putând fi extrem de utila persoanelor care sufera de sindromul de stres post-traumatic.(NPR.org)

Bogdan

Per aspera ad astra