了解光遗传学及其可能的使用在治疗大脑紊乱

大脑是由成千上万的不同种类的细胞,称为神经元,构建成一个非常密集的intramesh网络通信。这些神经元计算,使用电力,循环实现的行为,思想,情感,所有这些不同的东西。我们还认为赤字在这些电气计算构成许多脑部疾病,影响世界各地的超过十亿人。

光遗传学,我们要做的是将光转化为电,我们将分子进入大脑的神经元的细胞。当你那些神经元上发光,光线转换成电能,并允许我们打开或关闭这些细胞。这里的目标是找到一种方法来控制一些细胞的电活动,而不是别人的世界。要做到这一点,我们不得不求助于自然世界。

事实证明,在所有生命的王国,植物,真菌,细菌,等等,你可以找到光合或感光的分子,将光转化为电能。所以我们从自然借来这些分子,然后利用基因治疗领域的技巧我们可以把它们放在神经元。现在这些分子可以转化为电力和他们所做的只是在我们想控制神经元,并不是所有的邻居。我们可以提供这些分子细胞而不是别人,然后我们上发光或我们可以打开或关闭子集的细胞。

如果我们能打开或关闭一组细胞嵌入这稠密,矩阵我们可以找出他们如何导致行为。例如,如果我们可以打开一组细胞,我们能算什么样的行为能启动。如果我们能关闭一组细胞,然后我们可以暂时删除它,并找出什么是必要的。所以通过拨号信息在大脑中进入细胞并删除它们,我们可以试着找出他们如何有助于网络行为和疾病源自大脑计算。

我们可以追踪细胞导致的具体设置一个特定的疾病状态。或者,当激活或关闭,将解决疾病状态。这很重要,因为现在很多药物开发的目标分子。但分子被发现在整个大脑。事实上,很多细胞在大脑中可能非常相似的分子。如果我们能目标电路在大脑中,我们也许能够开发更特定的药物。

想象一下,如果我们可以追捕的细胞在大脑中,当激活治疗大脑紊乱。然后我们可以去看这些细胞的确切分子。也许我们可以找到比现有的药物目标更具体。

你也可以想象一下,我们可以使用光遗传学来直接控制脑部疾病患者的大脑回路。电被用来刺激大脑脑深部电刺激。如果我们可以光在特定目的细胞,打开或关闭他们,我们可能会更具体。而不是用电来打开或关闭大脑细胞,并有多种细胞激活——你知道你想要的影响以及他们所有的邻居。如果我们可以做一个疾病有关的子集与光有关,我们可以打开或关闭它们,我们可以用更多的特异性治疗。

到目前为止光遗传学在科学世界有很大的影响。但它还没有被用于人类的许多病人。有几个原因。其中之一是,它需要一个基因疗法和基因编码住这些光活性分子进入身体。目前在美国没有FDA批准基因疗法。在欧洲只有一个。另一个问题是,这些分子来自生物如藻类和细菌。所以如果我们把这些分子进入体内,会被外国特工和免疫系统的攻击,例如。

我们需要的是一个范式转变我们思考如何治疗脑部疾病。和我们的一个主要的立场是,我们需要新的技术,如果我们真的想理解治疗脑部疾病的原则——你知道追捕的大脑细胞,可以帮助我们治疗脑部疾病。或采用新方法、新形式的能量,治疗脑部疾病的新策略,通过纠正大脑内的比赛。