חדשות

מחקר במכון ויצמן הצליח לווסת תקשורת נוירונים במוח באמצעות הנדסה גנטית והבזקי אור

ד"ר עופר יזהר: "החדרנו לתוך נוירון גן מקודד חלבון הרגיש לאור. כאשר מאירים על האזור המסוים במוח שבו נמצא החלבון הוא מופעל – ומפעיל או משתיק את הנוירון"

נוירונים במוח (הדמיית אילוסטרציה)

מדעני מכון ויצמן הצליחו לווסת את עוצמת התקשורת שבין אזורי מוח רחוקים זה מזה באמצעות הנדסה גנטית והבזקי אור, והם סבורים כי הגילוי פותח פתח להשתמש בשיטה זו לטיפול במחלות מוח רבות.

לפי הודעת המכון, זה מכבר מנסים חוקרים להבין את התקשורת המתנהלת בין 80 מיליוני הנוירונים שבמוח ומקווים אף לשלוט בה. הנושא נחשב לאתגר מדעי בעל השלכות רפואיות.

ממצאי המחקר, שבוצע במעבדתו של ד"ר עופר יזהר מהמחלקה לנוירו-ביולוגיה במכון ויצמן, קידם ככל הנראה במידה רבה את המסע הארוך והמורכב הזה לקראת יעדו, נכתב בהודעה. מאמר על המחקר פורסם בכתב-העת Nature Neuroscience.

הגנים הרגישים לאור מוחדרים לתאים באמצעות נגיפים מהונדסים. הארת התאים מתבצעת באמצעות סיבים אופטיים

המחקר עוסק בשיטה המאפשרת שליטה ממוקדת ומבוקרת על התקשורת בין אזורים שונים במוח. ד"ר יזהר אמר, כי "השאלה כיצד מידע מקודד במוח היא חשובה הן במחקר המדעי הבסיסי והן ברפואה. אם נצליח להבין את דרכי התקשורת שבין תאי המוח ואת המנגנונים המאפשרים תקשורת בין אזורי מוח שונים, נוכל אולי להבין טוב יותר את השינויים שמתרחשים במוח במצבי מחלה, כגון למשל בעת דיכאון, חרדה וסכיזופרניה. כיום איננו מבינים כיצד פועלת תקשורת זו הלכה למעשה. לכן אין בידינו כיום דרכים לטיפול יעיל במחלות מוח רבות".

כדי לשלוט על פעילותם של הקשרים העצביים (צומתי התקשורת שבין הנוירונים השונים) השתמשו המדענים בכלים אופטו-גנטיים, באמצעותם הצליחו לווסת את עוצמת התקשורת שבין אזורי מוח רחוקים זה מזה.

האופטו-גנטיקה היא תחום מחקר חדש המאפשר להבין את פעולתם של מעגלים עצביים במוח. משולבת בו הנדסה גנטית של תאי המוח עם שימוש בלייזרים ובסיבים אופטיים, באמצעותם אפשר לווסת את פעולת המעגל העצבי.

הכלים האופטו-גנטיים אותם מפתח ד"ר יזהר מאפשרים למדענים להיכנס למוח ולהשפיע על פעילות הקשרים בין הנוירונים. "לשם כך", הוסיף ד"ר יזהר, "החדרנו לתוך נוירון גן מקודד חלבון הרגיש לאור. כאשר מאירים על האזור המסוים במוח שבו נמצא החלבון הוא מופעל – ומפעיל או משתיק את הנוירון. כך, אנו יכולים לשלוט בפעילות הנוירונים".

הגנים הרגישים לאור מוחדרים לתאים באמצעות נגיפים מהונדסים. הארת התאים מתבצעת באמצעות סיבים אופטיים. צוות המחקר התמקד באקסונים המקשרים בין אזורים מרוחקים במוח. הנוירונים במוח מקיימים קשרים עם נוירונים קרובים וגם עם אלה הנמצאים באזורי מוח רחוקים מאוד, באמצעות אותם אקסונים. למשל, הנוירונים באמיגדלה, חלק המוח שאחראי על רגשות כמו פחד, שמחה או הפתעה, שולחים אקסונים ארוכים לאונה הקְדַם-מצחית, שאחראית על תפקודי חשיבה גבוהים.

אחת הדרכים להבין איזה מידע עובר באקסון המקשר בין חלקי מוח מרוחקים, היא השתקה זמנית של "קו תקשורת" זה ובחינת התוצאה. באמצעות השיטה שפותחה בניסוי אפשר להבין מה קורה כשאקסון כערוץ תקשורת נפגע, למשל עקב מחלה.

"תוצאות המחקר", אמר עוד ד"ר יזהר, "איפשרו הבנה טובה יותר של התכונות הייחודיות של האקסון. גילינו שיש הבדלים משמעותיים בין תגובת הנוירון למניפולציות אופטו-גנטיות לבין תגובתו של האקסון המחבר את אותו נוירון לאזורי מוח אחרים לאותן מניפולציות. הדבר מלמד רבות כיצד פועלים מנגנוני התקשורת שבין אזורי מוח המרוחקים זה מזה״.

נושאים קשורים:  חדשות,  מחקר,  מכון ויצמן,  ד"ר עופר יזהר,  נוירונים,  תקשורת,  מוח
תגובות