سیستم عصبی بگونه‌ای ساخته شده‌است تا فعالیت آن در طول عمر ادامه یابد، ولی بیماری‌های گوناگون یا آسیبهای محیطی می‌تواند بر ظرفیت نورونها بمنظور حفظ عملکرد یا بازسازی پس از آسیب غلبه کنند. تیم تحقیقاتی به رهبری دکتر هرنان لوپز، رئیس بخش تحقیقات زیست‌شناسی حس و ارگانوژنز دانشگاه Helmholtz Zentrum Munchen ، موفق به بازسازی یک مدار عصبی آسیب‌دیده در گورخرماهی شده‌است.
کلید موفقیت محققان، پیامبر ثانویه cAMP بود. cAMP توسط آنزیمی بنام آدنیلیل سیکلاز ساخته می‌شود. در پژوهش آنها، دانشمندان از نوع مخصوص این آنزیم که قابل القا توسط نور آبی است، استفاده کردند؛ بهمین خاطر دانشمندان قادر بودند توسط نور آبی، تولید cAMP در سلولهای بیان کننده این آنزیم را کنترل کنند.
محققان از این سیستم در لارو گورخرماهی استفاده کردند؛ که این لاروها اعصاب حسی جانبی مختل‌شده‌ای داشت. مولف اول این پژوهش، ژان ژیائو می‌گوید: “بهرحال، زمانیکه نور آبی بر روی اعصاب آسیب دیده که آدنیلیل سیکلاز فعال شونده توسط نور را بیان می‌کردند، تابانده شد، بازسازی آنها بطور قابل توجهی افزایش یافت. پس از تحریک توسط نور، بازسازی سیناپسها در انتهای عصبی نزدیک به ۳۰ درصد بود، درحالیکه در اعصابی که توسط نور تحریک نشده‌بودند، این میزان تنها ۵ درصد بود.” به بیان ساده، دانشمندان قادر بودند تا بازسازی مدار عصبی را توسط افزایش سطح cAMP با نور آبی، تحریک کنند.
لوپز شیر اذعان دارد: “اپتوژنتیک عصب- زیست شناسی را متحول ساخته‌است؛ زیرا این روش بطور مثال در تنظیم فعالیت الکتریکی نورونها مورد استفاده قرار گرفته است. بهرحال، نتایج ما برای اولین بار نشان می‌دهد که چگونه بازسازی یک مدار پیچیده عصبی در یک حیوان کامل می‌تواند توسط نور ارتقا یابد.”
ولی رهبر این پژوهش این موارد را تنها آغاز این روند می‌پندارد: “نتایج ما مرحله اول هستند. اکنون ما قصد داریم تا بررسی کنیم که آیا این نتایج در تک نورونها گورخرماهی، می‌تواند در مدارهای عصبی پیچیده‌تر در حیوانات تکامل یافته‌تر نیز بدست آید.” دانشمندان می‌توانند در فکر این باشند که این روش را برای رویکردهای درمانی آینده در زمینه بیماری‌های عصبی بکار برند؛ بیماری‌هایی که به دنبال دیگر شرایط پاتولوژیک مانند دیابت بروز می‌کند.
مقاله مرتبط: اپتوژنتیک: شناسایی هدف‌های جدید برای مداخله
