محققان در نشریه Current Biology گزارش دادند برای اولین بار توانستهاند با تانههایی از نور آبی، به شیوهی مخصوصی سلولهای مشخصی از مغز را فعال کنند؛ فعال شدن این سلولها توانایی کنترل رفتار میمونها را به محققان میدهد. این یافته نشانگر پیشرفتی کلیدی در اپتوژنتیک است؛ روش پیشرفتهای بمنظور برقراری ارتباط میان فعالیت مغز و رفتار. طبق این یافته، محققان اذعان دارند کنترل مشابه ذهن بر پایهی نور میتواند در انسان بمنظور اهداف درمانی استفاده شود.
ویم وندافل، از بیمارستان عمومی ماساچوست و دانشکده پزشکی KU Leuven، میگوید: “ما برای اولین بار نشان دادیم که اپتوژنتیک میتواند رفتار میمونها را تغییر دهد. این موفقیت، درها را بمنظور استفاده گستردهتر اپتوژنتیک در پژوهش بر روی پریماتها و ایجاد درمانهای بر پایه اپتوژنتیک برای انسانها، به روی ما میگشاید.”
در اپتوژنتیک، نورونها را وادار میسازند تا با با وارد کردن ژنهای (کد کنندهی پروتئینهای خاص) حساس به نور به ژنوم آنها، به نور پاسخ دهند؛ این ژنها از ارگانیسمهای میکروبی مخصوصی استخراج میشود. صلاحیت استفاده از این روش در بیمهرهها و جوندگان توسط مطالعات پیشین تایید شدهاست، ولی تنها مطالعات اندکی نشان میدهند که اپتوژنتیک قادر به تغییر فعالیت مغز میمونها در مقیاس قابل توجهی است.
در مطالعه جدید، محققان تمرکز خود را بر روی نورونهایی معطوف کردند که کنترل حرکات مخصوص چشم را برعهده دارند. با استفاده از اپتوژنتیک بهمراه تصویربرداری رزونانس مغناطیسی کاربری یا fMRI، محققان نشان دادند توسط نور، قادر به فعال کردن این نورونها هستند؛ که فعالیت مغز و تغییرات ماهرانهای را در رفتار حرکت چشم ایجاد میکند.
محققان همچنین یافتند تحریک اپتوژنتیکی نقطه کانونی مغز آنها، تغییراتی را در فعالیت شبکههای نورونی خاصی باعث شد؛ این شبکههای نورونی، با فاصله از محل تحریک نوری اولیه واقع شده بودند.
این یافتهها، نه تنها مسیر را بمنظور فهم دقیق نحوه کنترل رفتارها توسط نقاط مختلف مغز هموار میکند، بلکه ممکن است کاربردهای بالینی مهمتری در درمان اختلالات عصبی چون بیماری پارکینسون، اعتیاد، افسردگی، اختلال وسواسی اجباری (obsessive-compulsive disorder) و دیگر موارد داشته باشد.
وندافل اذعان دارد: “اختلالات عصبی بسیاری میتواند به عملکرد نادرست سلولهای عصبی بخصوصی در نواحی مشخصی از مغز مربوط باشد. موافق با نظر Karl Deisseroth، از محققان برجسته حیطه اپتوژنتیک، این مهم است که مدارهای عصبی دخیل را شناسایی کنیم؛ طبیعت تغییراتی که منجر به اختلالات عصبی میشود را با دقت بشناسیم و پس از آن، مدارهای با عملکرد غیرطبیعی را دستکاری کنیم تا عملکرد طبیعی خود را باز یابند. زیبایی اپتوژنتیک این است که برخلاف دیگر روشها، انواع خاص سلولها را هدف قرار داده و دیگر سلولها بدون تغییر باقی میمانند.