Neurocientistas inibem contrações musculares através do brilho da luz

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Créditos: Jose-Luis Olivares/MIT

Em um estudo recém-publicado, neurocientistas do MIT mostraram que podem controlar os movimentos musculares a partir da incidência de luz sobre a medula espinhal de ratos.

É a primeira vez que isso acontece aplicando a optogenética – uma técnica que permite cientistas a controlar impulsos elétricos com raios de luz – em animais que estão acordados e alertas.

Liderados pelo professor do MIT Emilio Bizzi, os pesquisadores estudaram ratos em que uma proteína fotossensível que promove atividade neural foi inserida dentro de um dos subconjuntos de neurônios de suas medulas espinais. Quando os pesquisadores incidiram luz azul nelas, as patas traseiras dos animais ficaram completamente imobilizadas. As descobertas, descritas em um artigo publicado em 25 de Junho na PLoS One, oferecem uma nova abordagem de estudo dos circuitos espinais complexos que coordenam o movimento e o processamento sensorial, os pesquisadores dizem.

No estudo, Bizzi e Vittori Caggiano, PhD no MIT’s McGovern Institute forBrain Research, usaram a optogenética para explorar a função de interneurônios inibitórios, que formam circuitos com mais outros neurônios na medula espinal. Esses circuitos executam os comandos do cérebro.

Anteriormente, os cientistas já haviam utilizado o estímulo elétrico ou a intervenção farmacológica para controlar a atividade dos neurônios e tentar trazer à tona a sua função. Essas abordagens revelaram uma grande quantidade de informações sobre o controle da medula espinal, mas elas não ofereceram nenhum dado suficientemente preciso para estudar os subconjuntos específicos dos neurônios.

A optogenética, por outro lado, permite que cientistas controlem tipos específicos de neurônios pela programação genética, induzindo-os a produzir proteínas fotossensíveis. Essas proteínas, chamadas de opsinas, agem como canais iônicos e bombas que regulam a atividade elétrica dos neurônios. Algumas opsinas podem suprimir a atividade quando são expostas à luz, enquanto outras apenas a simulam.

“Com a optogenética, você está ‘atacando’ um sistema de células que certamente têm características similares umas às outras. É uma grande mudança relacionada à nossa habilidade de entender como os sistemas funcionam”, diz Bizzi.


 

Postado no site www.scitechdaily.com  com título Neuroscientists Inhibit Muscle Contractions by Shining Light on Spinal Cord Neurons

 

 

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